JP2012194042A

JP2012194042A - Pretreatment device for gas analyzer

Info

Publication number: JP2012194042A
Application number: JP2011057983A
Authority: JP
Inventors: Katsumasa Suzuki; 克昌鈴木; Susumu Sakata; 晋坂田; Kenichi Sugihara; 健一杉原
Original assignee: Nippon Sanso Holdings Corp
Current assignee: Nippon Sanso Holdings Corp
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-10-11

Abstract

【課題】本発明は、排ガス処理装置が排出する排ガスに含まれる水分、フッ酸、及び粉体を効率よく除去可能で、かつガス分析計用前処理装置のメンテナンスの頻度を低減することの可能なガス分析計用前処理装置を提供することを課題とする。
【解決手段】排ガス処理装置１１と接続され、排ガス処理装置１１が排出する排ガスに含まれる水分を除去する水分除去ユニット１５と、水分除去ユニット１５と接続され、水分が除去された排ガスに含まれるフッ酸を除去するフッ酸除去ユニット１６と、フッ酸除去ユニット１６及び分析計１２と接続され、水分及びフッ酸が除去された排ガスに含まれる粉体を除去し、該粉体が除去された排ガスを分析計１２に供給する粉体除去ユニット１７と、を有する。
【選択図】図１The present invention is capable of efficiently removing moisture, hydrofluoric acid, and powder contained in exhaust gas discharged from an exhaust gas treatment device, and reducing the frequency of maintenance of a pretreatment device for a gas analyzer. An object is to provide a pretreatment device for a gas analyzer.
A water removal unit connected to an exhaust gas treatment device to remove moisture contained in the exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment device, and a moisture removal unit connected to the moisture removal unit and contained in the exhaust gas from which moisture has been removed. A hydrofluoric acid removing unit 16 for removing hydrofluoric acid, connected to the hydrofluoric acid removing unit 16 and the analyzer 12, the powder contained in the exhaust gas from which moisture and hydrofluoric acid were removed was removed, and the powder was removed. A powder removal unit 17 for supplying exhaust gas to the analyzer 12.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)ガスを分析するガス分析計に導入される排ガスに含まれる分析妨害成分を予め除去可能なガス分析計用前処理装置に関する。 The present invention relates to a pretreatment device for a gas analyzer capable of removing in advance an analysis disturbing component contained in an exhaust gas introduced into a gas analyzer for analyzing a PFC (perfluoro compound) gas.

半導体デバイス、液晶ディスプレイ、及び太陽電池パネル等の電子デバイスを製造する際に使用する電子デバイス製造装置では、エッチング処理やチャンバーのクリーニング処理等のプラズマプロセスにおいて、四フッ化メタン（ＣＦ_４）、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）、三フッ化窒素（ＮＦ_３）等の全フッ素置換化合物類（ＰＦＣｓ：ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）が大量に使用されている。 In an electronic device manufacturing apparatus used when manufacturing an electronic device such as a semiconductor device, a liquid crystal display, and a solar battery panel, in a plasma process such as an etching process or a chamber cleaning process, tetrafluoromethane (CF ₄ ), six Perfluorinated compounds (PFCs) such as sulfur fluoride (SF ₆ ) and nitrogen trifluoride (NF ₃ ) are used in large quantities.

上記全フッ素置換化合物類（以下、「ＰＦＣｓ」という）は、一部が未分解のまま電子デバイス製造装置から排出されるだけでなく、プラズマ分解後に副生成されて電子デバイス製造装置から排出される場合もある。
一方で、非常に高い地球温暖化係数（ＧＷＰ）、及び極めて長い大気寿命を有するＰＦＣｓの大気放出量の削減は、国際的な重要課題となっている。 The perfluorinated compounds (hereinafter referred to as “PFCs”) are not only partially discharged from the electronic device manufacturing apparatus without being decomposed, but also by-produced after plasma decomposition and discharged from the electronic device manufacturing apparatus. In some cases.
On the other hand, the reduction of atmospheric emissions of PFCs having very high global warming potential (GWP) and extremely long atmospheric lifetimes has become an important international issue.

日本国内では、地球温暖化対策の推進に関する法律によって、ＰＦＣｓを一定量以上排出する事業者に対して、ＰＦＣｓの排出量を国へ報告することが義務付けられている。
そのため、電子デバイス製造工場では、電子デバイス製造装置から排出される排ガスに含まれるＰＦＣｓを分解処理する排ガス処理装置（「除害装置」ともいう）の導入が進んでいる。 In Japan, a law regarding the promotion of global warming countermeasures obligates businesses reporting PFCs emissions to the country to companies that emit PFCs above a certain level.
For this reason, in electronic device manufacturing factories, introduction of exhaust gas treatment devices (also referred to as “abatement devices”) for decomposing PFCs contained in the exhaust gas discharged from the electronic device manufacturing devices is progressing.

また、報告排出量は、購入量及びデフォルト係数を適用した計算式から算出できるが、電子デバイス製造装置、電子デバイス製造装置を用いたプロセス、及び排ガス処理装置が多種多様であるため、全ての場合において、正確な排出量を算出することは困難である。
また、近年、排ガス処理装置の性能の向上により、実際の排出量が、デフォルト係数による計算値よりも少ないことが多い。 Reported emissions can be calculated from the formula using the purchase amount and default coefficient, but there are a wide variety of electronic device manufacturing equipment, processes using electronic device manufacturing equipment, and exhaust gas treatment equipment. Therefore, it is difficult to calculate an accurate discharge amount.
Further, in recent years, due to the improvement of the performance of the exhaust gas treatment apparatus, the actual emission amount is often smaller than the calculated value by the default coefficient.

従来、排ガス処理装置の性能確認は、納入時やメンテナンス後の立上げ作業時のときのみに行われることが一般的であった。
しかしながら、電子デバイス製造装置に導入されるＰＦＣｓガス流量を含むプロセス条件や排ガス処理装置の運転状態によっても、排ガス処理装置から排出されるＰＦＣｓの流量が変動するため、分析計で測定した実測値で報告することが推奨されている。 Conventionally, it has been common to check the performance of an exhaust gas treatment apparatus only at the time of delivery or during startup work after maintenance.
However, the flow rate of PFCs discharged from the exhaust gas treatment device varies depending on the process conditions including the flow rate of PFCs gas introduced into the electronic device manufacturing apparatus and the operating state of the exhaust gas treatment device. It is recommended to report.

特に、排出量が多い事業者にとっては、排出権取引の観点からも実測することが有効であり、排ガス処理装置の性能を常時監視することも求められる。測定対象となるＰＦＣｓは、ＣＦ_４，ＳＦ_６、ＮＦ_３、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８、ＣＨＦ_３等であり、これらの濃度は数ｐｐｍ〜数十ｐｐｍ程度が一般的である。 In particular, it is effective for a business operator with a large amount of emissions to actually measure from the viewpoint of emissions trading, and it is also required to constantly monitor the performance of the exhaust gas treatment device. The PFCs to be measured are CF ₄ , SF ₆ , NF ₃ , C ₂ F ₆ , C ₃ F ₈ , CHF _3, etc., and these concentrations are generally about several ppm to several tens of ppm.

分析計としては、複数かつ低濃度のＰＦＣｓを1台で分析可能なフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ：ＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍＩｎｆｒａｒｅｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）が広く採用されている。
一方、排ガス処理装置としては、ＰＦＣｓが非常に安定な成分であることから、燃焼式や加熱分解式の排ガス処理装置が広く採用されており、排ガスがダクトに導出する前に水で冷却することが多い。 As an analyzer, a Fourier Transform Infrared Absorption Spectrometer (FT-IR) capable of analyzing a plurality of low-concentration PFCs with one unit is widely used.
On the other hand, as the exhaust gas treatment device, PFCs are very stable components, and therefore, combustion-type and thermal decomposition-type exhaust gas treatment devices are widely adopted, and the exhaust gas is cooled with water before being led to the duct. There are many.

そのため、排ガス処理装置から排出される排ガス中には、モノシラン（ＳｉＨ_４）等の成膜ガスやエッチング及びクリーニングによる副生成に起因する粉体（例えば、粉状Ｓｉ酸化物）、及びＰＦＣｓの分解によって副生成されるフッ酸(ＨＦ)の他に、多量の水分が含まれる。
したがって、排ガス処理装置を経由した排ガスを分析する場合、粉体、フッ酸、及び水分が配管閉塞や光学セル窓の曇りを誘発するため、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）の分析感度が経時的に劣化するという問題があった。 For this reason, in the exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment device, a film forming gas such as monosilane (SiH ₄ ), powder (for example, powdered Si oxide) resulting from by-product by etching and cleaning, and decomposition of PFCs In addition to hydrofluoric acid (HF) produced as a by-product, a large amount of water is contained.
Therefore, when analyzing the exhaust gas that has passed through the exhaust gas treatment device, powder, hydrofluoric acid, and moisture induce blockage of the pipes and fogging of the optical cell window, so analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) There was a problem that the sensitivity deteriorated with time.

特許文献１には、分析計の上流側に水分及びダストを除去する前処理装置を設けることが開示されている。具体的には、特許文献１には、鉛直方向に長い袋状の容器に、サンプリングした排ガスを導入し、水分及びダストを前記容器の底部にトラップして、残りの分析対象ガスを分析計に送る前処理装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses that a pretreatment device for removing moisture and dust is provided on the upstream side of the analyzer. Specifically, in Patent Document 1, sampled exhaust gas is introduced into a vertically long bag-like container, moisture and dust are trapped at the bottom of the container, and the remaining gas to be analyzed is used as an analyzer. A pre-processing device for sending is disclosed.

特許文献２には、ガス分析計に導入する試料ガス中に含まれる固形異物を洗浄液にバブリング（気泡通気）させて除去するためのバブラーを備えたガス分析計用前処理装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses a pretreatment device for a gas analyzer provided with a bubbler for removing solid foreign matters contained in a sample gas introduced into the gas analyzer by bubbling (bubble aeration) the cleaning liquid. .

特許文献３には、排ガス導入管と、排ガス導入管内の付着ダストを掻き取る掻き取り機と、排ガス導入管の上部に排ガス導入管と連通して設けられたケーシングと、ケーシングに内蔵されたバグフィルタと、バグフィルタの付着ダストを払い落とす払い落とし機と、を備え、排ガス測定口から排ガス導入管を介して吸引した排ガスを、ケーシング内のバグフィルタで濾過した後に分析計へ供給する排ガス分析用サンプリング装置が開示されている。 Patent Document 3 discloses an exhaust gas introduction pipe, a scraper that scrapes off dust adhering in the exhaust gas introduction pipe, a casing provided in communication with the exhaust gas introduction pipe at an upper portion of the exhaust gas introduction pipe, and a bug incorporated in the casing. Exhaust gas analysis equipped with a filter and a dust removal machine that removes dust adhered to the bag filter, after the exhaust gas sucked from the exhaust gas measurement port through the exhaust gas introduction pipe is filtered by the bag filter in the casing A sampling device is disclosed.

特開２００９−１２８０２９号公報JP 2009-128029 A 特開２００１−５９８０２号公報JP 2001-59802 A 特開平０９−１２６９６３号公報JP 09-126963 A

しかしながら、特許文献１記載の前処理装置では、水分を含んだダストが激しく吸着するため、ヘドロ状の堆積物が生成しやすくなる。その結果、サンプリングラインの閉塞が起こりやすく、頻繁にメンテナンスをする必要があるという問題があった。 However, in the pretreatment apparatus described in Patent Document 1, dust containing moisture is vigorously adsorbed, so that sludge deposits are easily generated. As a result, there has been a problem that the sampling line is likely to be blocked, and frequent maintenance is required.

また、特許文献２記載のガス分析計用前処理装置を用いて、排ガス処理装置から排出される排ガスを前処理した場合（バブリング法を用いた場合）、多量のフッ酸排水（濃度が数ｐｐｍ）の処理が問題となる。
また、特許文献３記載の排ガス分析用サンプリング装置を用いて、排ガス処理装置から排出される排ガスを処理した場合、バグフィルタを用いるため（バグフィルタ法を用いるため）、装置が大型化して、分析応答性が劣化するという問題があった。 Further, when the exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment device is pretreated using the gas analyzer pretreatment device described in Patent Document 2 (when the bubbling method is used), a large amount of hydrofluoric acid wastewater (concentration is several ppm) ) Is a problem.
In addition, when the exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment device is processed using the sampling device for exhaust gas analysis described in Patent Document 3, since the bag filter is used (because the bag filter method is used), the device is enlarged and analyzed. There was a problem that the responsiveness deteriorated.

そこで、本発明は、分析応答性を低下させることなく、排ガス処理装置を経由した排ガスに含まれる粉体（例えば、粉状Ｓｉ酸化物）、フッ酸、及び水分を効率よく除去でき、かつメンテナンスの頻度を低減できるガス分析計用前処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can efficiently remove powder (for example, powdered Si oxide), hydrofluoric acid, and moisture contained in the exhaust gas that has passed through the exhaust gas treatment device without degrading analytical responsiveness, and maintenance. It is an object of the present invention to provide a pretreatment device for a gas analyzer that can reduce the frequency of gas.

本発明者は、上記課題を解決するために、微量ＰＦＣｓの分析を妨害しないように、排ガス処理装置と分析計の間で分析妨害成分である粉状（例えば、Ｓｉ酸化物）、フッ酸（ＨＦ）、及び水分を効率的に除去することが必要であるという考えに至った。 In order to solve the above-mentioned problem, the present inventor, in order not to interfere with the analysis of a trace amount of PFCs, between the exhaust gas treatment device and the analyzer, powdery substances (for example, Si oxide), hydrofluoric acid ( HF) and the idea that it is necessary to efficiently remove moisture.

この場合、当然、ＰＦＣｓを分解する手段は、ガス分析計用前処理装置として用いることができない。また、ＰＦＣｓを吸着する手段は、分析応答性を劣化させる要因となるため、ガス分析計用前処理装置として用いることができない。
また、サンプリングガスの流路が大きい構造や、滞留が起こりやすい構造も、分析応答性を劣化させる要因となるため、ガス分析計用前処理装置として用いることができない。 In this case, naturally, means for decomposing PFCs cannot be used as a pretreatment device for a gas analyzer. Further, the means for adsorbing PFCs cannot be used as a pretreatment device for a gas analyzer because it causes the analysis responsiveness to deteriorate.
In addition, a structure with a large sampling gas flow path or a structure in which stagnation easily occurs cannot be used as a pretreatment device for a gas analyzer because it causes deterioration in analysis responsiveness.

本発明は、上記条件を満たし、かつ、ガス分析計用前処理装置のメンテナンスの頻度を低減することを目的として鋭意研究を重ねた結果である。
先に、「発明が解決しようとする課題」で説明したように、排ガス処理装置から排出された排ガスに含まれる粉体を除去する方法として、バブリング法（特許文献２に記載の方法）やバグフィルタ法（特許文献３記載の方法）は不適切であり、フィルター式が望ましい。 The present invention is the result of intensive research aimed at satisfying the above conditions and reducing the frequency of maintenance of the pretreatment device for a gas analyzer.
As described above in “Problems to be Solved by the Invention”, as a method for removing powder contained in exhaust gas discharged from an exhaust gas treatment apparatus, a bubbling method (method described in Patent Document 2) or a bug is used. The filter method (the method described in Patent Document 3) is inappropriate and the filter method is desirable.

しかしながら、排ガス処理装置の排ガスは、露点が６０〜８０度になる場合もあるため、始めに粉体除去を行なった場合、粉体に水が吸収されてヘドロ状の堆積物が生成され、サンプリングラインの閉塞が起こりやすくなる。そのため、頻繁にメンテナンスをする必要がある。したがって、水分を除去した後に粉体を除去する構成が望ましいという考えに至った。 However, since the dew point of the exhaust gas treatment device may be 60 to 80 degrees, when the powder is first removed, water is absorbed in the powder and sludge deposits are generated and sampled. Line clogging is likely to occur. Therefore, frequent maintenance is required. Therefore, it came to the idea that the structure which removes a powder after removing a water | moisture content is desirable.

水分除去については、排ガス中の水分濃度が非常に高いため、反応式や吸着式では反応剤及び吸着剤の交換が頻繁になるため、結露させて除去する方法が望ましい。 Regarding the water removal, since the water concentration in the exhaust gas is very high, the reactants and the adsorbent are frequently exchanged in the reaction method and the adsorption method. Therefore, a method of removing by dew condensation is desirable.

また、フッ酸除去については、簡略な構造にするという観点から吸着式が望ましく、カルシウム等を利用できることが広く知られている。例えば、酸化カルシウム剤を用いれば、水とフッ酸を同時に除去できるが、水分量が多すぎるため、吸着剤がすぐに破過してしまうため、交換作業が煩雑となる。 As for hydrofluoric acid removal, it is widely known that an adsorption type is desirable from the viewpoint of a simple structure, and calcium or the like can be used. For example, if a calcium oxide agent is used, water and hydrofluoric acid can be removed at the same time, but since the amount of water is too much, the adsorbent breaks through immediately, and the replacement work becomes complicated.

同様に、フッ酸を吸着する吸着剤の多くは水分を吸着する特性をもっているため、多量の水分を含む環境ではフッ酸の吸着量が大幅に少なくなってしまう。したがって、フッ酸を除去する前に、水分を除去する構成が望ましい。
また、フッ酸は、非常に腐食性が強く、フッ酸に暴露される流路に耐食性の強い配管を用いる必要がある。このため、早い段階でフッ酸を除去する方がガス分析計用前処理装置の構成を簡略化できる。 Similarly, since most of the adsorbents that adsorb hydrofluoric acid have the property of adsorbing moisture, the adsorption amount of hydrofluoric acid is greatly reduced in an environment containing a large amount of moisture. Therefore, it is desirable to remove moisture before removing hydrofluoric acid.
Further, hydrofluoric acid is very corrosive, and it is necessary to use piping with strong corrosion resistance in the channel exposed to hydrofluoric acid. For this reason, the structure of the pretreatment device for a gas analyzer can be simplified by removing hydrofluoric acid at an early stage.

上記説明したように、本発明者は、上記課題を解決するために、排ガス処理装置の排ガス中に含まれる水分、フッ酸、及び粉体を、この順番で除去してから分析計に排ガスを導く構成にすることで、排ガス処理装置を経由した排ガスに含まれる水分、フッ酸、及び粉体を効率よく除去でき、かつメンテナンスの頻度を低減することのできるガス分析計用前処理装置を提供できるという考えに至った。 As described above, in order to solve the above problems, the present inventor removed moisture, hydrofluoric acid, and powder contained in the exhaust gas of the exhaust gas treatment device in this order, and then sent the exhaust gas to the analyzer. Providing a pretreatment device for a gas analyzer that can efficiently remove moisture, hydrofluoric acid, and powder contained in the exhaust gas that has passed through the exhaust gas treatment device and reduce the frequency of maintenance by adopting the guiding configuration I came to the idea that I could do it.

そこで、本発明者は、上記知見についてさらに研究を進めた結果、以下の手段を有する本発明を完成するに至った。すなわち、上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。 Thus, as a result of further research on the above knowledge, the present inventor has completed the present invention having the following means. That is, in order to achieve the above object, the present invention provides the following means.

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明によれば、ＰＦＣを含む排ガスを分解処理する排ガス処理装置と前記排ガスに含まれるＰＦＣｓを分析する分析計との間に設けられ、前記排ガス処理装置が排出する前記排ガスを前処理して、該前処理した前記排ガスを前記分析計に供給するガス分析計用前処理装置であって、前記排ガス処理装置と接続され、前記排ガス処理装置が排出する前記排ガスに含まれる水分を除去する水分除去ユニットと、前記水分除去ユニットと接続され、前記水分が除去された前記排ガスに含まれるフッ酸を除去するフッ酸除去ユニットと、前記フッ酸除去ユニット及び前記分析計と接続され、前記水分及び前記フッ酸が除去された前記排ガスに含まれる前記粉体を除去し、該粉体が除去された前記排ガスを前記分析計に供給する粉体除去ユニットと、を有することを特徴とするガス分析計用前処理装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to the invention according to claim 1, the exhaust gas treatment apparatus is provided between an exhaust gas treatment device that decomposes exhaust gas containing PFC and an analyzer that analyzes PFCs contained in the exhaust gas. A pretreatment device for a gas analyzer that pretreats the exhaust gas discharged from a device and supplies the pretreated exhaust gas to the analyzer, and is connected to the exhaust gas treatment device, and the exhaust gas treatment device discharges the exhaust gas A moisture removal unit that removes moisture contained in the exhaust gas, a hydrofluoric acid removal unit that is connected to the moisture removal unit and removes hydrofluoric acid contained in the exhaust gas from which the moisture has been removed, and the hydrofluoric acid removal unit And the analyzer, and the powder contained in the exhaust gas from which the moisture and hydrofluoric acid have been removed is removed, and the exhaust gas from which the powder has been removed is And supplying powder removing unit diffractometer, gas analyzer pretreatment apparatus characterized by having a are provided.

また、請求項２に係る発明によれば、前記水分除去ユニットは、耐食性を有する容器と、該容器を冷却する冷却機構と、を有することを特徴とする請求項１記載のガス分析計用前処理装置が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 2, the said moisture removal unit has a container which has corrosion resistance, and the cooling mechanism which cools this container, The gas analyzer before use of Claim 1 characterized by the above-mentioned. A processing device is provided.

また、請求項３に係る発明によれば、前記水分除去ユニットは、前記排ガス処理装置と接続され、かつ温度が室温とされた第１の水分除去部と、前記第１の水分除去部及び前記フッ酸除去ユニットと接続され、かつ２０℃以下の温度に冷却された第２の水分除去部と、を有することを特徴とする請求項１記載のガス分析計用前処理装置が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 3, the said moisture removal unit is connected with the said waste gas treatment apparatus, and the 1st moisture removal part by which temperature was made into room temperature, the said 1st moisture removal part, and the said A pretreatment device for a gas analyzer according to claim 1, further comprising a second moisture removing unit connected to the hydrofluoric acid removing unit and cooled to a temperature of 20 ° C or lower.

また、請求項４に係る発明によれば、前記フッ酸除去ユニットは、乾式除去剤が充填された容器であることを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載のガス分析計用前処理装置が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 4, the said hydrofluoric acid removal unit is a container filled with the dry-type removal agent, The gas analysis in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. An instrumentation pre-processing device is provided.

また、請求項５に係る発明によれば、前記乾式除去剤が、マンガン系乾式除去剤またはカルシウム系乾式除去剤であることを特徴とする請求項４記載のガス分析計用前処理装置が提供される。 The invention according to claim 5 provides the pretreatment device for a gas analyzer according to claim 4, wherein the dry removal agent is a manganese-based dry removal agent or a calcium-based dry removal agent. Is done.

また、請求項６に係る発明によれば、前記粉体除去ユニットは、インラインフィルターであることを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか１項記載のガス分析計用前処理装置が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 6, the said powder removal unit is an in-line filter, The pre-processing apparatus for gas analyzers in any one of Claims 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Provided.

また、請求項７に係る発明によれば、前記分析計は、フーリエ変換赤外分光光度計であることを特徴とする請求項１ないし６のうち、いずれか１項記載のガス分析計用前処理装置が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 7, the said analyzer is a Fourier-transform infrared spectrophotometer, Before the gas analyzer for any one of Claims 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. A processing device is provided.

本発明のガス分析計用前処理装置によれば、排ガス処理装置と接続され、排ガス処理装置が排出する排ガスに含まれる水分を除去する水分除去ユニットと、水分除去ユニットと接続され、水分が除去された排ガスに含まれるフッ酸を除去するフッ酸除去ユニットと、フッ酸除去ユニット及び分析計と接続され、水分及びフッ酸が除去された排ガスに含まれる粉体を除去し、粉体が除去された排ガスを分析計に供給する粉体除去ユニットと、を有することにより、粉体に水が吸収されてヘドロ状の堆積物が生成されることがなくなる。
これにより、排ガス処理装置が排出する排ガスに含まれる水分、フッ酸、及び粉体（例えば、Ｓｉ粉体）を効率よく除去でき、かつガス分析計用前処理装置のメンテナンスの頻度を低減できる。 According to the pretreatment device for a gas analyzer of the present invention, the moisture removal unit is connected to the exhaust gas treatment device and removes moisture contained in the exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment device, and is connected to the moisture removal unit to remove moisture. Connected to a hydrofluoric acid removal unit that removes hydrofluoric acid contained in the exhaust gas, and a hydrofluoric acid removal unit and an analyzer to remove the powder contained in the exhaust gas from which moisture and hydrofluoric acid have been removed, and the powder is removed. And a powder removing unit that supplies the exhaust gas to the analyzer, water is not absorbed into the powder and sludge deposits are not generated.
Thereby, moisture, hydrofluoric acid, and powder (for example, Si powder) contained in the exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment device can be efficiently removed, and the frequency of maintenance of the pretreatment device for the gas analyzer can be reduced.

図１は、本発明の実施の形態に係るガス分析計用前処理装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a pretreatment device for a gas analyzer according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の変形例に係るガス分析計用前処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the pretreatment apparatus for gas analyzers which concerns on the modification of embodiment of this invention. 実施例１のガス分析計用前処理装置に濃度が既知であるＣＦ_４、ＳＦ_６、及びＮＦ_３を含むガスを導入した際の分析結果を示す図である。It is a schematic drawing illustrating the analytic results when the concentration in the gas analyzer for pretreatment device of Example 1 is introduced a gas containing CF _{_4,} SF _6, and NF ₃ are known. 参考例２のガス分析計用前処理装置に濃度が既知であるＣＦ_４、ＳＦ_６、及びＮＦ_３を含むガスを導入した際の分析結果を示す図である。It is a schematic drawing illustrating the analytic results when introducing a gas containing CF _{_4,} SF _6, and NF ₃ concentration is known to the processing device prior to a gas analyzer of Reference Example 2.

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るガス分析計用前処理装置の概略構成を示す図である。図１では、説明の便宜上、本実施の形態のガス分析計用前処理装置１０と接続される排ガス処理装置１１及び分析計１２を図示する。また、図１に示す矢印は、排ガス処理装置１１により分解処理された排ガスの移動方向を示している。 (Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a pretreatment device for a gas analyzer according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, for convenience of explanation, an exhaust gas treatment device 11 and an analyzer 12 connected to the gas analyzer pretreatment device 10 of the present embodiment are illustrated. Moreover, the arrow shown in FIG. 1 has shown the moving direction of the waste gas decomposed | disassembled by the waste gas processing apparatus 11. FIG.

図１を参照するに、本実施の形態のガス分析計用前処理装置１０は、排ガス処理装置１１と分析計１２との間に設けられており、水分除去ユニット１５と、フッ酸除去ユニット１６と、粉体除去ユニット１７と、を有する。
水分除去ユニット１５は、耐食性を有する容器（図示せず）と、該容器を冷却する冷却機構（図示せず）と、を有する。水分除去ユニット１５は、排ガス処理装置１１と接続されており、排ガス処理装置１１が排出する排ガスに含まれる水分を除去する。また、水分除去ユニット１５は、フッ酸除去ユニット１６と接続されており、水分を除去した排ガスをフッ酸除去ユニット１６に供給する。 Referring to FIG. 1, a gas analyzer pretreatment device 10 according to the present embodiment is provided between an exhaust gas treatment device 11 and an analyzer 12, and includes a water removal unit 15 and a hydrofluoric acid removal unit 16. And a powder removal unit 17.
The moisture removing unit 15 includes a container (not shown) having corrosion resistance and a cooling mechanism (not shown) for cooling the container. The moisture removal unit 15 is connected to the exhaust gas treatment device 11 and removes moisture contained in the exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment device 11. The moisture removal unit 15 is connected to the hydrofluoric acid removal unit 16 and supplies the exhaust gas from which moisture has been removed to the hydrofluoric acid removal unit 16.

なお、排ガス処理装置１１は、半導体デバイス、液晶ディスプレイ、及び太陽電池パネル等の電子デバイスを製造する際に使用する電子デバイス製造装置（図示せず）と接続されており、該電子デバイス製造装置から排出されるＰＦＣ（パーフルオロコンパウンド）を含む排ガスを分解処理する。 The exhaust gas treatment apparatus 11 is connected to an electronic device manufacturing apparatus (not shown) used when manufacturing electronic devices such as semiconductor devices, liquid crystal displays, and solar battery panels. The exhaust gas containing PFC (perfluoro compound) to be discharged is decomposed.

水分除去ユニット１５は、下流側配管内での結露を予防するため、排ガスの露点が設置環境温度以下、望ましくは２０℃以下となるように温度制御するとよい。
これにより、ガス分析計用前処理装置１０が温度管理された屋内に設置されている場合、これ以降に配置された配管（排ガスが通過する管路）を加温する必要がなくなるため、ガス分析計用前処理装置１０を簡便な構成にすることができる。但し、ガス分析計用前処理装置１０の設置環境が屋外の場合には、さらに露点を下げるか、或いはこれ以降の配管を加温することが必要である場合もある。 In order to prevent dew condensation in the downstream pipe, the moisture removal unit 15 may be temperature controlled so that the dew point of the exhaust gas is lower than the installation environment temperature, preferably 20 ° C. or lower.
As a result, when the gas analyzer pretreatment device 10 is installed indoors where the temperature is controlled, it is not necessary to heat the pipes (pipe lines through which the exhaust gas passes) disposed thereafter. The instrumentation pretreatment device 10 can be configured simply. However, when the installation environment of the gas analyzer pretreatment device 10 is outdoors, it may be necessary to further lower the dew point or to heat the subsequent pipes.

また、分析計１２により、数ｐｐｍ〜数十ｐｐｍレベルの微量のＰＦＣｓ（全フッ素置換化合物類、ＰＦＣｓ：ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を分析する場合、分析対象成分によっては、露点２０℃程度の水分が分析妨害成分となる場合がある。このため、例えば、ＣＦ_４の微量分析を行なう場合には、露点を１０℃以下にすることが好ましい。 In addition, when analyzing a small amount of PFCs (perfluorinated compounds, PFCs: perfluorocompounds) at a level of several ppm to several tens of ppm by the analyzer 12, moisture having a dew point of about 20 ° C. is an analysis disturbing component depending on the analysis target component. It may become. Thus, for example, in the case of the microanalysis of CF _4, it is preferable to the dew point to 10 ° C. or less.

水分除去ユニット１５を構成する容器の一例としては、例えば、直径が５〜２０ｃｍ程度、高さが１０〜５０ｃｍ程度であって、上部にガス導入配管とガス導出配管、下部にドレイン配管が繋がった容器を挙げることができる。また、水分除去ユニット１５を構成する容器の材質としては、例えば、ステンレス、ハステロイ、テフロン（登録商標）等から選択することができる。
水分除去ユニット１５を構成する冷却機構の一例としては、例えば、容器の外周部に冷却水を流す水冷式冷却機構や、ペルチェ等の熱交換器を取り付ける電子冷却式冷却機構等様々な方法を採用することが可能である。 As an example of the container constituting the moisture removal unit 15, for example, the diameter is about 5 to 20 cm, the height is about 10 to 50 cm, and the gas inlet pipe and the gas outlet pipe are connected to the upper part, and the drain pipe is connected to the lower part. Containers can be mentioned. Moreover, as a material of the container which comprises the water removal unit 15, it can select from stainless steel, Hastelloy, Teflon (trademark), etc., for example.
As an example of the cooling mechanism constituting the moisture removal unit 15, various methods such as a water cooling type cooling mechanism for flowing cooling water around the outer periphery of the container and an electronic cooling type cooling mechanism for attaching a heat exchanger such as Peltier are adopted. Is possible.

フッ酸除去ユニット１６は、乾式除害剤（図示せず）が充填された容器（図示せず）である。フッ酸除去ユニット１６は、下流側配管の腐食を予防するため、排ガスに含まれるフッ酸の濃度を数ｐｐｍ以下にするためのユニットである。 The hydrofluoric acid removing unit 16 is a container (not shown) filled with a dry-type detoxifying agent (not shown). The hydrofluoric acid removal unit 16 is a unit for reducing the concentration of hydrofluoric acid contained in the exhaust gas to several ppm or less in order to prevent corrosion of the downstream pipe.

フッ酸除去ユニット１６を構成する容器の大きさ及び乾式除害剤の充填量は、処理対象ガス中に含まれるフッ酸濃度および処理対象ガス流量に応じて、適宜選択することが可能である。乾式除害剤としては、例えば、カルシウム系乾式除害剤やマンガン系乾式除害剤等を用いることができる。乾式除害剤としては、上記カルシウム系乾式除害剤及びマンガン系乾式除害剤の他にもフッ酸を吸着除去するものの中から適宜選択することが可能である。ただし、ＰＦＣｓを吸着する材料（例えば、活性炭等）で構成された乾式除害剤は使用することができない。 The size of the container constituting the hydrofluoric acid removing unit 16 and the filling amount of the dry-type detoxifying agent can be appropriately selected according to the concentration of hydrofluoric acid contained in the processing target gas and the processing target gas flow rate. As the dry-type detoxifying agent, for example, a calcium-based dry detoxifying agent and a manganese-based dry detoxifying agent can be used. The dry-type detoxifying agent can be appropriately selected from those that adsorb and remove hydrofluoric acid in addition to the above-mentioned calcium-type dry-type detoxifying agent and manganese-type dry-type detoxifying agent. However, a dry-type detoxifying agent composed of a material that adsorbs PFCs (for example, activated carbon or the like) cannot be used.

粉体除去ユニット１７は、フッ酸除去ユニット１６及び分析計１２と接続されている。粉体除去ユニット１７は、水分及びフッ酸が除去された排ガスに含まれる粉体（例えば、粉状Ｓｉ酸化物）を除去すると共に、該粉体が除去された排ガスを分析計１２に供給する。粉体除去ユニット１７としては、簡便なインラインフィルターを用いることができる。
ただし、粉体の除去と共に、圧力損失が大きくなるため、上記インラインフィルターとしては、表面積の大きいフィルターが望ましい。具体的には、例えば、焼結金属製のメンブレンフィルターやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製のメンブレンフィルター等を用いることができる。 The powder removing unit 17 is connected to the hydrofluoric acid removing unit 16 and the analyzer 12. The powder removal unit 17 removes powder (for example, powdered Si oxide) contained in the exhaust gas from which moisture and hydrofluoric acid have been removed, and supplies the exhaust gas from which the powder has been removed to the analyzer 12. . A simple in-line filter can be used as the powder removal unit 17.
However, since the pressure loss increases as the powder is removed, a filter having a large surface area is desirable as the in-line filter. Specifically, for example, a membrane filter made of sintered metal, a membrane filter made of PTFE (polytetrafluoroethylene), or the like can be used.

分析計１２は、粉体除去ユニット１７から供給された水分、フッ酸、及び粉体が除
去された排ガスに含まれるＰＦＣｓを分析する。分析計１２としては、例えば、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いることができる。フーリエ変換赤外分光光度計は、複数かつ低濃度のＰＦＣｓを1台で分析できるというメリットがある。 The analyzer 12 analyzes the PFCs contained in the exhaust gas from which moisture, hydrofluoric acid, and powder supplied from the powder removal unit 17 have been removed. As the analyzer 12, for example, a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) can be used. The Fourier transform infrared spectrophotometer has an advantage that a plurality of low-concentration PFCs can be analyzed with one unit.

なお、分析計１２は、分析妨害成分を除去した後の排ガス中のＰＦＣｓの分析を目
的とするため、キャビティーリングダウン分光分析装置（ＣＲＤＳ）のようなレーザ分光技術に基づく分析装置やガスクロマトグラフィ分析装置などのＰＦＣガスを分析できる様々な分析装置から選択することができる。 The analyzer 12 is intended to analyze the PFCs in the exhaust gas after the analysis interfering components are removed. Therefore, the analyzer 12 is an analyzer or gas chromatograph based on a laser spectroscopy technique such as a cavity ring-down spectrometer (CRDS). A variety of analyzers that can analyze PFC gas, such as analyzers, can be selected.

本実施の形態のガス分析計用前処理装置によれば、排ガス処理装置と接続され、排ガス処理装置１２が排出する排ガスに含まれる水分を除去する水分除去ユニット１５と、水分除去ユニット１５と接続され、水分が除去された排ガスに含まれるフッ酸を除去するフッ酸除去ユニット１６と、フッ酸除去ユニット１５及び分析計１２と接続され、水分及びフッ酸が除去された排ガスに含まれる粉体を除去し、該粉体が除去された排ガスを分析計１２に供給する粉体除去ユニット１７と、を有することにより、粉体に水が吸収されてヘドロ状の堆積物が生成されることがなくなる。
これにより、排ガス処理装置１２が排出する排ガスに含まれる水分、フッ酸、及び粉体（例えば、粉状Ｓｉ酸化物）を効率よく除去でき、かつガス分析計用前処理装置１０のメンテナンスの頻度を低減することができる。 According to the gas analyzer pretreatment device of the present embodiment, the moisture removal unit 15 that is connected to the exhaust gas treatment device and removes moisture contained in the exhaust gas discharged by the exhaust gas treatment device 12 is connected to the moisture removal unit 15. The hydrofluoric acid removing unit 16 for removing hydrofluoric acid contained in the exhaust gas from which moisture has been removed, and the powder contained in the exhaust gas from which moisture and hydrofluoric acid have been removed, connected to the hydrofluoric acid removing unit 15 and the analyzer 12 And a powder removal unit 17 that supplies the exhaust gas from which the powder has been removed to the analyzer 12, so that water is absorbed into the powder and sludge deposits are generated. Disappear.
Thereby, moisture, hydrofluoric acid, and powder (for example, powdered Si oxide) contained in the exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment device 12 can be efficiently removed, and the frequency of maintenance of the pretreatment device 10 for the gas analyzer is reduced. Can be reduced.

図２は、本発明の実施の形態の変形例に係るガス分析計用前処理装置の概略構成を示す図である。図２において、図１に示す本実施の形態のガス分析計用前処理装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。 FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a pretreatment device for a gas analyzer according to a modification of the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as those in the gas analyzer pretreatment apparatus 10 of the present embodiment shown in FIG.

図２を参照するに、本実施の形態の変形例に係るガス分析計用前処理装置２０は、本実施の形態のガス分析計用前処理装置１０に設けられた水分除去ユニット１５の替わりに水分除去ユニット２１を設けた以外は、ガス分析計用前処理装置１０と同様に構成される。
水分除去ユニット２１は、排ガス処理装置１１と接続され、かつ温度が室温とされた第１の水分除去部２２と、第１の水分除去部２２及びフッ酸除去ユニット１６と接続され、かつ２０℃以下の温度に冷却された第２の水分除去部２３と、を有する。つまり、水分除去ユニット２１では、第１及び第２の水分除去部２２，２３により、排ガスに含まれる水分の除去を行なう。 Referring to FIG. 2, a gas analyzer pretreatment device 20 according to a modification of the present embodiment is replaced with a moisture removal unit 15 provided in the gas analyzer pretreatment device 10 of the present embodiment. Except that the moisture removing unit 21 is provided, the gas analyzer pretreatment device 10 is configured in the same manner.
The moisture removal unit 21 is connected to the first moisture removal unit 22 that is connected to the exhaust gas treatment apparatus 11 and has a temperature of room temperature, and is connected to the first moisture removal unit 22 and the hydrofluoric acid removal unit 16 and is 20 ° C. And a second moisture removing unit 23 cooled to the following temperature. That is, in the moisture removal unit 21, the first and second moisture removal units 22 and 23 remove moisture contained in the exhaust gas.

本実施の形態の変形例に係るガス分析計用前処理装置によれば、排ガス処理装置１１と接続され、かつ温度が室温とされた第１の水分除去部２２と、第１の水分除去部２２及びフッ酸除去ユニット１６と接続され、かつ２０℃以下の温度に冷却された第２の水分除去部２３と、を有することにより、水分除去ユニット２１内に導入される排ガスの露点と水分除去後の排ガスの露点とが大きく異なる場合、第２の水分除去部２３を冷却する冷却機構（図示せず）の負荷を小さくすることができる。 According to the gas analyzer pretreatment device according to the modification of the present embodiment, the first moisture removal unit 22 connected to the exhaust gas treatment device 11 and having a temperature of room temperature, and the first moisture removal unit. 22 and the second moisture removal unit 23 connected to the hydrofluoric acid removal unit 16 and cooled to a temperature of 20 ° C. or lower, thereby allowing dew point and moisture removal of the exhaust gas introduced into the moisture removal unit 21. When the dew point of the later exhaust gas is greatly different, the load on a cooling mechanism (not shown) for cooling the second moisture removing unit 23 can be reduced.

また、フッ酸は水に溶解しやすく、かつフッ酸の沸点が１９．９℃であることから、水分除去部２１で水分と同時にフッ酸の一部を除去することが可能となり、水分除去部２１の後段に配置されたフッ酸除去部１６の負荷を小さくすることができる。
また、水分除去部２１で除去した水分はフッ酸排水として処理する必要があるが、スクラバー等と比較して、その排水量は非常に少ないため、貯留した後にフッ酸排水処理施設に移設して処理する方法を用いることができる。 Further, since hydrofluoric acid is easily dissolved in water and the boiling point of hydrofluoric acid is 19.9 ° C., it becomes possible to remove part of the hydrofluoric acid at the same time as the moisture by the moisture removing unit 21, and the moisture removing unit The load of the hydrofluoric acid removing unit 16 arranged at the rear stage of the 21 can be reduced.
In addition, the water removed by the water removing unit 21 needs to be treated as hydrofluoric acid wastewater, but the amount of wastewater is very small compared to a scrubber or the like. Can be used.

さらに、本実施の形態の変形例に係るガス分析計用前処理装置２０は、本実施の形態のガス分析計用前処理装置１０と同様な効果を得ることができる。 Further, the gas analyzer pretreatment device 20 according to the modification of the present embodiment can obtain the same effects as those of the gas analyzer pretreatment device 10 of the present embodiment.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.

（実施例１）
実施例１では、直径が１０ｃｍで高さが２５ｃｍのステンレス容器にペルチェが取り付けられた水分除去ユニットと、直径が５ｃｍで高さが３０ｃｍのステンレス容器にマンガン系乾式除害剤が充填されたフッ酸除去ユニットと、表面積が５００ｃｍ^２のＰＴＦＥメンブレンフィルターよりなる粉体除去ユニットと、を用いて、実施例１のガス分析計用前処理装置を構成した。このとき、水分除去ユニットを構成する容器の外壁温度を２０℃とした。 Example 1
In Example 1, a water removal unit in which a Peltier is attached to a stainless steel container having a diameter of 10 cm and a height of 25 cm, and a foot in which a stainless steel container having a diameter of 5 cm and a height of 30 cm is filled with a manganese-based dry-type pesticide. The gas analyzer pretreatment apparatus of Example 1 was configured using an acid removal unit and a powder removal unit made of a PTFE membrane filter having a surface area of 500 cm ² . At this time, the outer wall temperature of the container constituting the moisture removing unit was set to 20 ° C.

また、排ガス処理装置（ＰＦＣ除害装置）から水分除去ユニットに、濃度１０００ｐｐｍのＳｉＦ_４を含む排ガスを供給し、実施例１のガス分析計用前処理装置により、排ガスに含まれる水分、フッ酸、及び粉体の除去を行い、その後、分析計により、水分、フッ酸、及び粉体が除去された排ガスに含まれるＰＦＣｓの濃度を測定し、実施例１のガス分析計用前処理装置の性能を評価した。分析計には、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いた。 Further, exhaust gas containing SiF ₄ having a concentration of 1000 ppm is supplied from the exhaust gas treatment device (PFC abatement device) to the moisture removal unit, and the moisture and hydrofluoric acid contained in the exhaust gas are obtained by the pretreatment device for the gas analyzer of Example 1. Then, the concentration of PFCs contained in the exhaust gas from which moisture, hydrofluoric acid, and powder have been removed is measured by an analyzer, and the pretreatment device for the gas analyzer of Example 1 is used. Performance was evaluated. As the analyzer, a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) was used.

排ガス処理装置の排ガスには、ＳｉＦ_４に起因するシリコン酸化物（粉体）の他に、露点７０℃の水分と、濃度が５０００ｐｐｍのフッ酸が含まれていた。実施例１のガス分析計用前処理装置を、1ヶ月間連続使用したが、配管の閉塞等のトラブルは発生しなかった。また、フーリエ変換赤外分光光度計によるＰＦＣｓの分析も問題なく実施できた。 Exhaust gas from the exhaust gas treatment apparatus contained water having a dew point of 70 ° C. and hydrofluoric acid having a concentration of 5000 ppm in addition to silicon oxide (powder) derived from SiF ₄ . The gas analyzer pretreatment device of Example 1 was continuously used for one month, but troubles such as blockage of piping did not occur. In addition, analysis of PFCs using a Fourier transform infrared spectrophotometer was successfully performed.

次に、実施例１のガス分析計用前処理装置の上流側に、濃度が既知であるＣＦ_４、ＳＦ_６、及びＮＦ_３を含むガスを導入し、分析計１２であるＦＴ−ＩＲを用いて分析を行なった。
このとき、始めの５分間は、実施例１のガス分析計用前処理装置の入口側のガスを分析し、次の５分間については、分析計にＮ_２ガスを導入してパージし、最後の５分間では、実施例１のガス分析計用前処理装置の出口側のガスを分析した。図３にこの結果を示す。図３は、応答性を判断するための図である。 Next, a gas containing CF ₄ , SF ₆ , and NF ₃ with known concentrations is introduced upstream of the pretreatment device for the gas analyzer of Example 1, and the FT-IR that is the analyzer 12 is used. Analysis.
At this time, for the first 5 minutes, the gas on the inlet side of the gas analyzer pretreatment device of Example 1 is analyzed, and for the next 5 minutes, N ₂ gas is introduced into the analyzer and purged. 5 minutes, the gas on the outlet side of the gas analyzer pretreatment apparatus of Example 1 was analyzed. FIG. 3 shows the result. FIG. 3 is a diagram for determining responsiveness.

図３は、実施例１のガス分析計用前処理装置に濃度が既知であるＣＦ_４、ＳＦ_６、及びＮＦ_３を含むガスを導入した際の分析結果を示す図である。
図３を参照するに、実施例１のガス分析計用前処理装置の入口側の濃度と、実施例１のガス分析計用前処理装置の出口側と、が一致しており、実施例１のガス分析計用前処理装置内でＰＦＣｓが分解されていないことが確認された。
また、分析ラインを切り替え後、３０秒以内に９０%以上の応答性をしており、分析応答性においても問題がないことが確認できた。 FIG. 3 is a diagram illustrating an analysis result when a gas containing CF ₄ , SF ₆ , and NF ₃ having known concentrations is introduced into the gas analyzer pretreatment device of the first embodiment.
Referring to FIG. 3, the concentration on the inlet side of the pretreatment device for gas analyzer of Example 1 and the outlet side of the pretreatment device for gas analyzer of Example 1 are the same. It was confirmed that PFCs were not decomposed in the gas analyzer pretreatment apparatus.
Further, after switching the analysis line, the response was 90% or more within 30 seconds, and it was confirmed that there was no problem in the analysis response.

（実施例２）
実施例２のガス分析計用前処理装置は、実施例１のガス分析計用前処理装置のフッ酸除去ユニットを構成するマンガン系乾式除害剤に替えて、カルシウム系乾式除害剤を用いた以外は、実施例１のガス分析計用前処理装置と同様に構成した。 (Example 2)
The pretreatment device for the gas analyzer of Example 2 uses a calcium-based dry detoxifying agent instead of the manganese-based dry detoxifying agent constituting the hydrofluoric acid removal unit of the pretreatment device for the gas analyzer of Example 1. The gas analyzer was configured in the same manner as the pretreatment device for a gas analyzer of Example 1 except that.

排ガス処理装置（ＰＦＣ除害装置）から水分除去ユニットに、濃度１０００ｐｐｍのＳｉＦ_４を含む排ガスを供給し、実施例２のガス分析計用前処理装置により、排ガスに含まれる水分、フッ酸、及び粉体の除去を行い、その後、分析計により、水分、フッ酸、及び粉体が除去された排ガスに含まれるＰＦＣｓの濃度を測定し、実施例２のガス分析計用前処理装置の性能を評価した。分析計には、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いた。 Exhaust gas containing SiF ₄ at a concentration of 1000 ppm is supplied from the exhaust gas treatment device (PFC abatement device) to the moisture removal unit, and the moisture, hydrofluoric acid, and After removing the powder, the analyzer measures the concentration of moisture, hydrofluoric acid, and PFCs contained in the exhaust gas from which the powder has been removed, and the performance of the pretreatment device for the gas analyzer of Example 2 is measured. evaluated. As the analyzer, a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) was used.

排ガス処理装置の排ガスには、ＳｉＦ_４に起因するシリコン酸化物（粉体）の他に、露点７０℃の水分と、濃度が５０００ｐｐｍのフッ酸が含まれていた。実施例２のガス分析計用前処理装置を、1ヶ月間連続使用したが、配管の閉塞等のトラブルは発生しなかった。また、フーリエ変換赤外分光光度計によるＰＦＣｓの分析も問題なく実施できた。 Exhaust gas from the exhaust gas treatment apparatus contained water having a dew point of 70 ° C. and hydrofluoric acid having a concentration of 5000 ppm in addition to silicon oxide (powder) derived from SiF ₄ . The gas analyzer pretreatment device of Example 2 was continuously used for one month, but troubles such as blockage of piping did not occur. In addition, analysis of PFCs using a Fourier transform infrared spectrophotometer was successfully performed.

次に、実施例２のガス分析計用前処理装置の上流側に、濃度が既知であるＣＦ_４、ＳＦ_６、及びＮＦ_３を含むガスを導入し、分析計１２であるＦＴ−ＩＲにより分析を行なった。
このとき、始めの５分間は、実施例２のガス分析計用前処理装置の入口側のガスを分析し、次の５分間については、分析計にＮ_２ガスを導入してパージし、最後の５分間では、実施例１のガス分析計用前処理装置の出口側のガスを分析した。 Next, a gas containing CF ₄ , SF ₆ , and NF ₃ with known concentrations is introduced upstream of the pretreatment device for the gas analyzer of Example 2 and analyzed by FT-IR as the analyzer 12. Was done.
At this time, for the first 5 minutes, the gas on the inlet side of the gas analyzer pretreatment device of Example 2 is analyzed, and for the next 5 minutes, N ₂ gas is introduced into the analyzer and purged. 5 minutes, the gas on the outlet side of the gas analyzer pretreatment apparatus of Example 1 was analyzed.

この分析結果から、実施例２のガス分析計用前処理装置の入口側の濃度と、実施例２のガス分析計用前処理装置の出口側と、が一致し、実施例２のガス分析計用前処理装置内でＰＦＣｓが分解されていないことが確認された。
また、分析ラインを切り替え後における分析応答性、及び分析濃度においても問題がないことが確認できた。 From this analysis result, the concentration on the inlet side of the pretreatment device for gas analyzer of Example 2 matches the outlet side of the pretreatment device for gas analyzer of Example 2, and the gas analyzer of Example 2 It was confirmed that the PFCs were not decomposed in the pretreatment apparatus for use.
It was also confirmed that there was no problem in the analysis response and the analysis concentration after switching the analysis line.

（参考例１）
実施例１のガス分析計用前処理装置を構成する水分除去ユニットを構成する容器の外壁温度を室温と同じ３０℃とし、その他の条件については実施例1と同じにして、排ガスの前処理及び分析を行なった。
この結果、水分除去ユニットの出口以降の配管において、わずかながら結露していることが確認された。また、ステンレス配管が腐食していることも確認された。
これは、結露した部分にフッ酸が溶解し、高濃度フッ酸水となって腐食が進行したことを意味しており、水分除去ユニットの水分除去性能が不十分であったことを示している。 (Reference Example 1)
The outer wall temperature of the container constituting the moisture removing unit constituting the gas analyzer pretreatment device of Example 1 is set to 30 ° C., which is the same as the room temperature, and the other conditions are the same as in Example 1, Analysis was performed.
As a result, it was confirmed that there was a slight condensation in the piping after the outlet of the moisture removal unit. It was also confirmed that the stainless steel piping was corroded.
This means that the hydrofluoric acid was dissolved in the dewed portion and became highly concentrated hydrofluoric acid water, and the corrosion proceeded, indicating that the moisture removal performance of the moisture removal unit was insufficient. .

（比較例１）
実施例１のガス分析計用前処理装置を構成する水分除去ユニット、フッ酸除去ユニット、及び粉体除去ユニットの順番を、粉体除去ユニット、水分除去ユニット、フッ酸除去ユニットの順番に並べ替え、その他の条件は実施例1と同じとして、排ガスの前処理及び分析を行なった。
この結果、５日間程度でフィルター前後の差圧が１０ｋＰａ程度となり、フーリエ変換赤外分光光度計の分析セル部の圧力が３０ｋＰａ程度低下した。これは、フィルターを交換する必要があることを意味する。つまり、比較例１のガス分析計用前処理装置の構成では、フィルターの交換サイクルが短く、実用上好ましくないことが確認できた。 (Comparative Example 1)
The order of the water removal unit, the hydrofluoric acid removal unit, and the powder removal unit constituting the gas analyzer pretreatment apparatus of Example 1 is rearranged in the order of the powder removal unit, the water removal unit, and the hydrofluoric acid removal unit. The other conditions were the same as in Example 1, and exhaust gas pretreatment and analysis were performed.
As a result, the differential pressure before and after the filter became about 10 kPa in about 5 days, and the pressure in the analysis cell part of the Fourier transform infrared spectrophotometer decreased by about 30 kPa. This means that the filter needs to be replaced. That is, in the configuration of the gas analyzer pretreatment device of Comparative Example 1, it was confirmed that the filter replacement cycle was short, which was not preferable in practice.

（参考例２）
実施例１のガス分析計用前処理装置を構成するフッ酸除去ユニットを構成するマンガン系乾式除害剤に替えて、活性炭系乾式除害剤を用い、その他の条件については実施例1と同じにして、排ガスの前処理及び分析を行なった。 (Reference Example 2)
Instead of the manganese-based dry pesticide constituting the hydrofluoric acid removal unit constituting the gas analyzer pretreatment apparatus of the first embodiment, an activated carbon-type dry pesticide is used, and other conditions are the same as those of the first embodiment. The exhaust gas was pretreated and analyzed.

具体的には、参考例２のガス分析計用前処理装置の上流側に、濃度が既知であるＣＦ_４、ＳＦ_６、及びＮＦ_３を含むガスを導入し、分析計であるＦＴ−ＩＲにより分析を行なった。
このとき、始めの５分間は、参考例３のガス分析計用前処理装置の入口側のガスを分析し、次の５分間については、分析計にＮ_２ガスを導入してパージし、最後の５分間では、参考例３のガス分析計用前処理装置の出口側のガスを分析した。 Specifically, a gas containing CF ₄ , SF ₆ , and NF ₃ with known concentrations is introduced upstream of the pretreatment device for a gas analyzer of Reference Example 2, and is analyzed by FT-IR as an analyzer. Analysis was performed.
At this time, for the first 5 minutes, the gas on the inlet side of the gas analyzer pretreatment device of Reference Example 3 is analyzed, and for the next 5 minutes, N ₂ gas is introduced into the analyzer and purged. 5 minutes, the gas on the outlet side of the pretreatment device for the gas analyzer of Reference Example 3 was analyzed.

図４は、参考例２のガス分析計用前処理装置に濃度が既知であるＣＦ_４、ＳＦ_６、及びＮＦ_３を含むガスを導入した際の分析結果を示す図である。
図４を参照するに、参考例２のガス分析計用前処理装置の出口側において、ＳＦ_６が検出されていないことが確認できた。また、参考例２のガス分析計用前処理装置の出口側におけるＮＦ_３の濃度が、参考例２のガス分析計用前処理装置の入口側の濃度より低濃度になっていることが確認できた。 FIG. 4 is a diagram showing an analysis result when a gas containing CF ₄ , SF ₆ , and NF ₃ having known concentrations is introduced into the pretreatment device for a gas analyzer of Reference Example 2.
Referring to FIG. 4, it was confirmed that SF ₆ was not detected at the outlet side of the gas analyzer pretreatment device of Reference Example 2. Further, it can be confirmed that the concentration of NF ₃ on the outlet side of the pretreatment device for gas analyzer of Reference Example 2 is lower than the concentration on the inlet side of the pretreatment device for gas analyzer of Reference Example 2. It was.

さらに、濃度が既知であるフッ酸を含むガスを導入し、参考例２のガス分析計用前処理装置の下流側でフッ酸が検出されるまでの時間を評価した結果、実施例1で使用したマンガン系乾式除害剤の場合の１／５の時間でフッ酸が検出された。これらの結果から、活性炭系乾式除害剤が、本用途には不適当であることが確認できた。 Further, a gas containing hydrofluoric acid having a known concentration was introduced, and the time until hydrofluoric acid was detected on the downstream side of the gas analyzer pretreatment device of Reference Example 2 was evaluated. Hydrofluoric acid was detected in 1/5 of the time of the manganese-type dry pesticide. From these results, it was confirmed that the activated carbon-based dry-type harmful agent is inappropriate for this application.

本発明は、ＰＦＣ(パーフルオロコンパウンド)ガスを分析するガス分析計に導入される排ガスに含まれる分析妨害成分を予め除去可能なガス分析計用前処理装置に適用可能である。 The present invention can be applied to a pretreatment device for a gas analyzer capable of removing in advance an analysis disturbing component contained in an exhaust gas introduced into a gas analyzer that analyzes PFC (perfluoro compound) gas.

１０，２０…ガス分析計用前処理装置、１１…排ガス処理装置、１２…分析計、１５，２１…水分除去ユニット、１６…フッ酸除去ユニット、１７…粉体除去ユニット、２２…第１の水分除去部、２３…第２の水分除去部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,20 ... Pretreatment device for gas analyzers, 11 ... Exhaust gas treatment device, 12 ... Analyzer, 15, 21 ... Moisture removal unit, 16 ... Hydrofluoric acid removal unit, 17 ... Powder removal unit, 22 ... First Moisture removal unit, 23 ... second moisture removal unit

Claims

The exhaust gas treating apparatus for decomposing exhaust gas containing PFC and an analyzer for analyzing PFCs contained in the exhaust gas, pretreating the exhaust gas discharged from the exhaust gas treating apparatus, and performing the pretreatment A gas analyzer pretreatment device for supplying exhaust gas to the analyzer,
A moisture removal unit connected to the exhaust gas treatment device to remove moisture contained in the exhaust gas discharged from the exhaust gas treatment device;
A hydrofluoric acid removing unit connected to the moisture removing unit and removing hydrofluoric acid contained in the exhaust gas from which the moisture has been removed;
Connected to the hydrofluoric acid removal unit and the analyzer, removes the powder contained in the exhaust gas from which the moisture and hydrofluoric acid have been removed, and supplies the exhaust gas from which the powder has been removed to the analyzer A powder removal unit to
A pretreatment device for a gas analyzer, comprising:

2. The pretreatment device for a gas analyzer according to claim 1, wherein the moisture removing unit includes a container having corrosion resistance and a cooling mechanism for cooling the container.

The moisture removal unit is connected to the exhaust gas treatment device, and a first moisture removal unit having a temperature of room temperature;
A second moisture removal unit connected to the first moisture removal unit and the hydrofluoric acid removal unit and cooled to a temperature of 20 ° C. or lower;
The pretreatment device for a gas analyzer according to claim 1, comprising:

The pretreatment device for a gas analyzer according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrofluoric acid removal unit is a container filled with a dry removal agent.

The gas analyzer pretreatment device according to claim 4, wherein the dry removal agent is a manganese-based dry removal agent or a calcium-based dry removal agent.

The pretreatment device for a gas analyzer according to any one of claims 1 to 5, wherein the powder removing unit is an in-line filter.

The pretreatment device for a gas analyzer according to any one of claims 1 to 6, wherein the analyzer is a Fourier transform infrared spectrophotometer.