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JP2016068083A - Silanol compound removal equipment - Google Patents

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JP2016068083A
JP2016068083A JP2015191215A JP2015191215A JP2016068083A JP 2016068083 A JP2016068083 A JP 2016068083A JP 2015191215 A JP2015191215 A JP 2015191215A JP 2015191215 A JP2015191215 A JP 2015191215A JP 2016068083 A JP2016068083 A JP 2016068083A
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JP
Japan
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chemical filter
silanol compound
zeolite
adsorbent
filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015191215A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
誠 茂田
Makoto Shigeta
誠 茂田
実 大塩
Minoru Oshio
実 大塩
雄太 入江
Yuta Irie
雄太 入江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitta Corp
Original Assignee
Nitta Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

【課題】流体中のシラノール化合物を効率よく除去することができるシラノール化合物除去設備を提供する。【解決手段】本発明のシラノール化合物除去設備は、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタと、前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタの上流に設置された、前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質を除去する阻害物質除去用ケミカルフィルタとを有することを特徴とする。【選択図】なしA silanol compound removal facility capable of efficiently removing silanol compounds in a fluid is provided. SOLUTION: The silanol compound removal equipment of the present invention uses an inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less in a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water as an adsorbent. and a chemical filter for removing inhibitors, which is installed upstream of the chemical filter for removing silanol compounds and removes inhibitors that reduce the ability of the chemical filter for removing silanol compounds to remove silanol compounds. It is characterized by [Selection figure] None

Description

本発明は、シラノール化合物を流体中(特に、空気中)から除去するための設備に関する。また、本発明は、該設備を用いた流体浄化方法に関する。   The present invention relates to an installation for removing a silanol compound from a fluid (particularly in the air). The present invention also relates to a fluid purification method using the equipment.

半導体製造プロセスの露光工程において、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)のようなジシラザン化合物が、フォトレジスト密着剤として使用されることが知られている。HMDSは、例えばガスとしてウエハ表面に吹き付けられることにより、ウエハ表面の水酸基をトリメチルシラノール基に置換させることで、ウエハ表面を疎水化させて、ウエハ表面のレジスト剤との密着性を向上させている。しかし、HMDSは加水分解して低分子量物のトリメチルシラノール(TMS)となり、露光設備内にガス状で浮遊することがある。浮遊したTMSは、レンズ等の表面に結合してレンズ曇りの原因となり、露光障害等を引き起こすおそれがある。   It is known that a disilazane compound such as hexamethyldisilazane (HMDS) is used as a photoresist adhesive in the exposure process of the semiconductor manufacturing process. HMDS, for example, is sprayed as a gas on the wafer surface to replace the hydroxyl group on the wafer surface with a trimethylsilanol group, thereby hydrophobizing the wafer surface and improving the adhesion with the resist agent on the wafer surface. . However, HMDS may be hydrolyzed to a low molecular weight trimethylsilanol (TMS), which may float in the gaseous state in the exposure equipment. The floating TMS may be bonded to the surface of the lens or the like to cause fogging of the lens, which may cause exposure failure or the like.

露光工程が行われる露光設備のチャンバ内部には、通常、活性炭等の吸着剤を有するケミカルフィルタを通過した空気が供給される。TMS等のガス状不純物は、ケミカルフィルタによって除去されることにより、チャンバ内部は一定の清浄度に保持され、露光障害等が防止されるのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。   Air that has passed through a chemical filter having an adsorbent such as activated carbon is usually supplied into the chamber of the exposure equipment where the exposure process is performed. In general, gaseous impurities such as TMS are removed by a chemical filter, so that the inside of the chamber is maintained at a certain level of cleanliness, thereby preventing exposure failure and the like (see, for example, Patent Document 1).

しかし、TMSは、低分子量で揮発性の物質であり、一般的なケミカルフィルタの吸着剤である活性炭等では吸着し難くまた吸着してもすぐに脱離(脱着)してしまうため、効率的に除去することは難しい。したがって、従来、TMSを必要量除去するために、ケミカルフィルタを厚くしたり若しくは大容量化したりなど、活性炭を多量に使用する必要があった。   However, TMS is a low-molecular-weight, volatile substance that is difficult to adsorb on activated carbon, which is a general chemical filter adsorbent, and is desorbed immediately after adsorption. It is difficult to remove. Therefore, conventionally, in order to remove the necessary amount of TMS, it has been necessary to use a large amount of activated carbon such as thickening the chemical filter or increasing the capacity.

特許文献2には、酸性添着剤を用いたケミカルフィルタが開示されている。このケミカルフィルタでは、空気中に含まれるシラノール化合物が酸性添着剤によって二量化されて吸着される。しかし、空気中のシラノール化合物の濃度が極めて低濃度の場合には、二量化の反応が起こりにくいため、この方法では除去効率が必ずしも十分とは言えない。   Patent Document 2 discloses a chemical filter using an acidic additive. In this chemical filter, silanol compounds contained in the air are dimerized by an acidic additive and adsorbed. However, when the concentration of the silanol compound in the air is very low, the dimerization reaction is unlikely to occur, so this method does not necessarily provide sufficient removal efficiency.

特開2008−181968号公報JP 2008-181968 A 国際公開第2011/099616号International Publication No. 2011/099616

従って、本発明の目的は、TMS等のシラノール化合物を効率的に除去可能なシラノール化合物除去設備を提供することにある。
本発明の他の目的は、流体中(特に、空気中)に存在するTMS等のシラノール化合物を効率的に除去できる流体浄化方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a silanol compound removal facility capable of efficiently removing silanol compounds such as TMS.
Another object of the present invention is to provide a fluid purification method capable of efficiently removing silanol compounds such as TMS present in a fluid (particularly in the air).

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、純水との水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタと、その上流に設置された、前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質を除去するケミカルフィルタとを有する設備によれば、流体中(特に、空気中)のTMS等のシラノール化合物を極めて効率よく除去できることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a silanol compound removing chemical filter using an inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less as a water mixture with pure water as an adsorbent, According to the equipment having a chemical filter for removing an inhibitor that lowers the silanol compound removing ability of the silanol compound removing chemical filter installed upstream thereof, silanol such as TMS in fluid (particularly in the air) The present inventors have found that the compound can be removed extremely efficiently and completed the present invention.

すなわち、本発明は、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタと、前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタの上流に設置された、前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質を除去する阻害物質除去用ケミカルフィルタとを有することを特徴とするシラノール化合物除去設備を提供する。   That is, the present invention is a silanol compound removal chemical filter using an inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less as a water mixture obtained by mixing with pure water (content ratio: 5 wt%) as an adsorbent, A silanol compound having an inhibitor removal chemical filter installed upstream of the silanol compound removal chemical filter, for removing an inhibitor that reduces the silanol compound removal ability of the silanol compound removal chemical filter. Provide removal equipment.

前記阻害物質除去用ケミカルフィルタは、塩基性物質除去用ケミカルフィルタ及びシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタからなる群より選ばれた少なくとも1種であってもよい。   The inhibitor removing chemical filter may be at least one selected from the group consisting of a basic substance removing chemical filter and a siloxane compound removing chemical filter.

前記無機シリカ系多孔質材料は、ゼオライト、シリカゲル、シリカアルミナ、ケイ酸アルミニウム、多孔質ガラス、珪藻土、含水ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物、アロフェン、イモゴライト、酸性白土、活性白土、活性ベントナイト、メソポーラスシリカ、アルミノケイ酸塩、ヒュームドシリカ、フライアッシュ、及びクリンカアッシュからなる群より選ばれた少なくとも1種の無機シリカ系多孔質材料であってもよい。   The inorganic silica-based porous material is zeolite, silica gel, silica alumina, aluminum silicate, porous glass, diatomaceous earth, hydrous magnesium silicate clay mineral, allophane, imogolite, acidic clay, activated clay, activated bentonite, mesoporous silica, It may be at least one inorganic silica-based porous material selected from the group consisting of aluminosilicate, fumed silica, fly ash, and clinker ash.

前記吸着剤として、前記水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料とともに、他の吸着剤を用いてもよい。   As the adsorbent, another adsorbent may be used together with the inorganic silica-based porous material whose pH of the water mixture (content ratio: 5 wt%) is 7 or less.

前記無機シリカ系多孔質材料として水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である合成ゼオライトを含み、前記吸着剤中の前記合成ゼオライトの含有量が、吸着剤の総重量に対して、10重量%以上であってもよい。   The inorganic silica-based porous material includes a synthetic zeolite having a water mixture (content ratio: 5 wt%) having a pH of 7 or less, and the content of the synthetic zeolite in the adsorbent is based on the total weight of the adsorbent. It may be 10% by weight or more.

前記無機シリカ系多孔質材料として水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である合成ゼオライトを含み、前記合成ゼオライトが、A型、フェリエライト、MCM−22、ZSM−5、ZSM−11、SAPO−11、モルデナイト、ベータ型、X型、Y型、L型、チャバザイト、及びオフレタイトからなる群より選ばれた少なくとも1種の骨格構造を有する合成ゼオライトであってもよい。   The inorganic silica-based porous material includes a synthetic zeolite having a water mixture (content ratio: 5 wt%) having a pH of 7 or less, and the synthetic zeolite is A-type, ferrierite, MCM-22, ZSM-5, ZSM- 11, synthetic zeolite having at least one kind of framework structure selected from the group consisting of SAPO-11, mordenite, beta type, X type, Y type, L type, chabazite, and offretite.

また、本発明は、前記のシラノール化合物除去設備を用いてシラノール化合物を除去することを特徴とする流体浄化方法を提供する。   Moreover, this invention provides the fluid purification | cleaning method characterized by removing a silanol compound using the said silanol compound removal equipment.

本発明のシラノール化合物除去設備によれば、特に、TMS等のシラノール化合物に対しては、一旦吸着したTMS等が再度脱離しないため、活性炭と比較して除去効果が長時間持続する。即ち、除去効率は短時間で低下することはなく、なだらかに下がり、活性炭のようにTMSを放出してマイナス効果(フィルタ上流よりも下流側の方が高濃度となる現象)になることがない。また、シラノール化合物除去能を低下させるような阻害物質によってシラノール化合物除去能が低下することがないため、シラノール化合物の除去効果が長時間持続する。   According to the silanol compound removal equipment of the present invention, especially for a silanol compound such as TMS, once adsorbed TMS or the like does not desorb again, the removal effect lasts longer than that of activated carbon. That is, the removal efficiency does not decrease in a short time, but decreases gently, and TMS is released like activated carbon and does not have a negative effect (a phenomenon in which the concentration on the downstream side is higher than that on the upstream side of the filter). . Moreover, since the silanol compound removing ability is not lowered by an inhibitor that reduces the silanol compound removing ability, the removal effect of the silanol compound lasts for a long time.

さらに、本発明のケミカルフィルタによれば、特に、空気中のシラノール化合物を極めて効率よく除去することができるため、吸着剤の使用量をごく少量とすることができ、また、フィルタ基材の枚数も削減することができ、省エネルギー、低コスト、省スペースとすることができる。   Furthermore, according to the chemical filter of the present invention, in particular, since silanol compounds in the air can be removed extremely efficiently, the amount of adsorbent used can be made very small, and the number of filter base materials can be reduced. Energy saving, low cost, and space saving.

実施例で用いた通気試験装置の概略図である。It is the schematic of the aeration test apparatus used in the Example. 実施例で用いた通気試験装置の部分概略断面図である。It is a partial schematic sectional drawing of the aeration test apparatus used in the Example. 実施例1の通気試験結果を示すグラフ(ゼオライトの水混合物のpHと除去効率の関係)である。It is a graph (relationship between pH of a water mixture of zeolite and removal efficiency) showing aeration test results of Example 1. 実施例1の通気試験結果を示すグラフ(シリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土、ヒュームドシリカ、及びタルクの水混合物のpHと除去効率の関係)である。It is a graph (The relationship between the pH and removal efficiency of the water mixture of silica gel, acid clay, activated clay, diatomaceous earth, fumed silica, and talc) of the air permeability test result of Example 1. 実施例2の通気試験結果を示すグラフ(ゼオライトの水混合物のpHと除去効率の関係(時間変化))である。It is a graph (relationship (time change) between pH of zeolite water mixture and removal efficiency) showing the aeration test result of Example 2. 実施例2の通気試験結果を示すグラフ(シリカゲル、酸性白土、活性白土、及び珪藻土の水混合物のpHと除去効率の関係(時間変化))である。It is a graph (The relationship (time change) of pH and removal efficiency of the water mixture of silica gel, acid clay, activated clay, and diatomaceous earth) which shows the aeration test result of Example 2. 実施例4で用いた通気試験装置の概略図である。FIG. 5 is a schematic view of an aeration test apparatus used in Example 4. 実施例4の通気試験結果を示すグラフ(TMSの除去効率の時間変化)である。It is a graph (time change of the removal efficiency of TMS) which shows the ventilation test result of Example 4. 実施例5の通気試験結果を示すグラフ(バインダの水混合物のpHと除去効率の関係(時間変化))である。6 is a graph showing the aeration test results of Example 5 (relationship between pH and removal efficiency of binder water mixture (time change)). 実施例6の通気試験結果を示すグラフ(合成ゼオライトの含有量と除去効率の関係(時間変化))である。10 is a graph showing the results of an aeration test in Example 6 (relationship between content of synthetic zeolite and removal efficiency (time change)). 実施例7の通気試験結果を示すグラフ(TMSの除去効率の時間変化)である。It is a graph (time change of the removal efficiency of TMS) which shows an aeration test result of Example 7. 実施例8の抽出試験結果(TMSとHMDSOの抽出量)を示すグラフである。It is a graph which shows the extraction test result (extraction amount of TMS and HMDSO) of Example 8. 実施例9の通気試験結果を示すグラフ(TMSの除去効率の時間変化)である。It is a graph (time change of the removal efficiency of TMS) which shows the ventilation test result of Example 9. 実施例11の通気試験結果を示すグラフ(合成ゼオライトのアンモニア処理前後の除去効率(時間変化))である。It is a graph (The removal efficiency (time change) before and behind ammonia treatment of a synthetic zeolite) which shows the aeration test result of Example 11. 実施例12の通気試験結果を示すグラフ(シリカゲル、活性白土、及び珪藻土のアンモニア処理前後の除去効率(時間変化))である。It is a graph (The removal efficiency (time change) before and behind ammonia treatment of silica gel, activated clay, and diatomaceous earth) which shows the aeration test result of Example 12. 実施例13の通気試験結果を示すグラフ(合成ゼオライトのD4処理前後の除去効率(時間変化))である。It is a graph which shows the aeration test result of Example 13 (removal efficiency (time change) before and after D4 treatment of synthetic zeolite).

本発明のシラノール化合物除去設備は、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタと、前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質を除去する阻害物質除去用ケミカルフィルタとを少なくとも有する。本明細書では、上記「純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタ」を、「本発明のケミカルフィルタ」と称する場合がある。また、本明細書において、上記「シラノール化合物除去用ケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質を除去する阻害物質除去用ケミカルフィルタ」、即ち「本発明のケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質を除去する阻害物質除去用ケミカルフィルタ」を、単に「阻害物質除去用ケミカルフィルタ」と称する場合がある。   The silanol compound removing equipment of the present invention is a silanol compound removing chemical using as an adsorbent an inorganic silica-based porous material whose pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is 7 or less. At least a filter and an inhibitor removal chemical filter for removing an inhibitor that reduces the silanol compound removal ability of the silanol compound removal chemical filter. In the present specification, the above-mentioned “chemical filter for removing silanol compounds using as an adsorbent an inorganic silica-based porous material whose pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is 7 or less” May be referred to as “the chemical filter of the present invention”. Further, in the present specification, the above-mentioned “chemical filter for removing an inhibitory substance that removes an inhibitory substance that lowers the silanol compound removing ability of the chemical filter for removing a silanol compound”, that is, “the silanol compound removing ability of the chemical filter of the present invention is lowered. The “inhibitory substance removing chemical filter for removing the inhibiting substance” may be simply referred to as “inhibitory substance removing chemical filter”.

[本発明のケミカルフィルタ]
本発明のケミカルフィルタは、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いているシラノール化合物除去用ケミカルフィルタである。本明細書において、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を用いた吸着剤を、「本発明の吸着剤」と称する場合がある。また、本明細書において、「水混合物のpH」は、特に断りのない限り、「水混合物(含有割合:5wt%)のpH」を言うものとする。
[Chemical filter of the present invention]
The chemical filter of the present invention is a silanol compound removing chemical filter using as an adsorbent an inorganic silica-based porous material whose pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is 7 or less. It is. In the present specification, an adsorbent using an inorganic silica-based porous material whose pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is 7 or less is referred to as “adsorbent of the present invention”. Sometimes called. In the present specification, “pH of water mixture” means “pH of water mixture (content ratio: 5 wt%)” unless otherwise specified.

(本発明の吸着剤)
本発明のケミカルフィルタは、無機シリカ系多孔質材料を必須の吸着剤として用いている。上記無機シリカ系多孔質材料は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
(Adsorbent of the present invention)
The chemical filter of the present invention uses an inorganic silica-based porous material as an essential adsorbent. As for the said inorganic silica type porous material, only 1 type may be used and 2 or more types may be used.

上記無機シリカ系多孔質材料は、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.5、さらに好ましくは4〜6である。上記pHが7以下であることにより、シラノール化合物を高効率で除去することができる。   The inorganic silica-based porous material has a pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water of 7 or less (for example, 3 to 7), preferably less than 7 (for example, 3 or more). Less than 7), more preferably 3 to 6.5, and still more preferably 4 to 6. When the pH is 7 or less, the silanol compound can be removed with high efficiency.

本明細書において、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHとは、水混合物全体に対して、当該水混合物中に混合させる物質(対象物質)の含有割合が5wt%である条件で測定したときのpHをいう。例えば、無機シリカ系多孔質材料の、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHは、無機シリカ系多孔質材料の含有割合が5wt%である条件で測定したときのpHである。上記水混合物のpHは、例えば、pH測定器を用いて測定することができる。なお、上記無機シリカ系多孔質材料に添着剤等を添着したものを本発明の吸着剤として用いる場合、上記「純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpH」は、添着剤等を添着する前の状態(即ち、添着剤等を添着していない状態)の無機シリカ系多孔質材料の、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHを言うものとする。   In this specification, the pH of the water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water is the content ratio of the substance (target substance) mixed in the water mixture with respect to the entire water mixture. The pH when measured under the condition of 5 wt%. For example, when the pH of the water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing the inorganic silica porous material with pure water is measured under the condition that the content ratio of the inorganic silica porous material is 5 wt%. Of pH. The pH of the water mixture can be measured using, for example, a pH meter. In addition, when using the above-described inorganic silica-based porous material with an additive or the like as the adsorbent of the present invention, the above “pH of water mixture obtained by mixing with pure water (content ratio: 5 wt%)” is A water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing inorganic silica based porous material in a state before adhering an additive or the like (that is, no adhering agent or the like) with pure water. Let us say pH.

本明細書において、水混合物(含有割合:5wt%)は、例えば、以下の「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」によって作製することができる。   In the present specification, the water mixture (content ratio: 5 wt%) can be produced, for example, by the following “method for producing water mixture (content ratio: 5 wt%)”.

水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法
上記水混合物(含有割合:5wt%)は、例えば、含有割合が5wt%となるように、水混合物のpHの測定の対象とするサンプル(「対象サンプル」と称する場合がある)を純水に混合し、十分に撹拌したのち静置して作製することができる。上記水混合物の作製には純水を使用するが、有機溶媒と純水との混合溶媒を使用してもよい。ただし、有機溶媒を使用する場合、有機溶媒の種類や濃度によっては酸解離定数が大きく変動するため、一般的に、アルコールなどの水溶性の有機溶媒であって、pHに大きな影響を与えない範囲の濃度とする。なお、上記「wt%」は、「重量%」と同一の意味である。含有割合が5wt%である水混合物を作製するには、具体的には、例えば、対象サンプルを、秤などを用いて5g計り取り、さらに純水を加え、全体を100gとし、液を十分に撹拌することで作製することができる。例えば、無機シリカ系多孔質材料の水混合物(含有割合:5wt%)は、無機シリカ系多孔質材料を上記対象サンプルとして作製することができる。
Preparation method of water mixture (content ratio: 5 wt%) The above water mixture (content ratio: 5 wt%) is, for example, a sample (“object” for measuring the pH of the water mixture so that the content ratio is 5 wt%. The sample may be referred to as “sample”) and mixed with pure water, stirred sufficiently, and allowed to stand for preparation. Although pure water is used for preparation of the water mixture, a mixed solvent of an organic solvent and pure water may be used. However, when an organic solvent is used, the acid dissociation constant varies greatly depending on the type and concentration of the organic solvent. Therefore, it is generally a water-soluble organic solvent such as alcohol and does not have a large effect on pH. Concentration. The “wt%” has the same meaning as “wt%”. In order to prepare a water mixture having a content ratio of 5 wt%, specifically, for example, 5 g of the target sample is weighed using a scale, and pure water is added to make the whole 100 g, and the liquid is sufficiently mixed. It can be produced by stirring. For example, the inorganic silica-based porous material water mixture (content ratio: 5 wt%) can be produced using the inorganic silica-based porous material as the target sample.

上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、比表面積(BET比表面積)が10m2/g以上(例えば、10〜800m2/g)であってもよく、好ましくは50m2/g以上(例えば、50〜750m2/g)、より好ましくは100m2/g以上(例えば、100〜700m2/g)である。 The inorganic silica-based porous material is not particularly limited, but the specific surface area (BET specific surface area) may be 10 m 2 / g or more (for example, 10 to 800 m 2 / g), preferably 50 m 2 / g or more. (For example, 50 to 750 m 2 / g), more preferably 100 m 2 / g or more (for example, 100 to 700 m 2 / g).

上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、多孔質材料中のSiO2の含有量が5重量%以上(例えば、5〜100重量%)であってもよく、好ましくは10重量%以上、より好ましくは20重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上である。 The inorganic silica-based porous material is not particularly limited, but the content of SiO 2 in the porous material may be 5% by weight or more (for example, 5 to 100% by weight), preferably 10% by weight or more. More preferably, it is 20% by weight or more, and further preferably 50% by weight or more.

上記無機シリカ系多孔質材料としては、特に限定されないが、例えば、ゼオライト(例えば、合成ゼオライト、天然ゼオライト等)、シリカゲル、シリカアルミナ、ケイ酸アルミニウム、多孔質ガラス、珪藻土、含水ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物(例えば、タルク)、アロフェン、イモゴライト、酸性白土、活性白土、活性ベントナイト、メソポーラスシリカ、アルミノケイ酸塩、ヒュームドシリカ、フライアッシュ、クリンカアッシュなどが挙げられる。吸着剤として上記無機シリカ系多孔質材料を用いることにより、シラノール化合物を高効率で除去することができる。中でも、ゼオライトが好ましく、合成ゼオライトが特に好ましい。吸着剤としてゼオライト(特に、合成ゼオライト)を用いると、より長期間に亘ってシラノール化合物を効率よく除去し続けることができる。上記無機シリカ系多孔質材料は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。なお、上記合成ゼオライトには、人工ゼオライトが含まれるものとする。   The inorganic silica-based porous material is not particularly limited. For example, zeolite (for example, synthetic zeolite, natural zeolite, etc.), silica gel, silica alumina, aluminum silicate, porous glass, diatomaceous earth, hydrous magnesium silicate clay Minerals (for example, talc), allophane, imogolite, acid clay, activated clay, activated bentonite, mesoporous silica, aluminosilicate, fumed silica, fly ash, clinker ash and the like can be mentioned. By using the inorganic silica-based porous material as the adsorbent, the silanol compound can be removed with high efficiency. Among these, zeolite is preferable, and synthetic zeolite is particularly preferable. When zeolite (especially synthetic zeolite) is used as the adsorbent, the silanol compound can be efficiently removed over a longer period of time. Only 1 type may be used for the said inorganic silica type porous material, and 2 or more types may be used for it. The synthetic zeolite includes artificial zeolite.

上記ゼオライトは、主にケイ素元素(Si)、アルミニウム元素(Al)、及び酸素元素(O)から構成される骨格を有する多孔質材料であるが、当該骨格中の一部又は全部のアルミニウム元素(Al)を、鉄元素(Fe)、ホウ素元素(B)、ガリウム元素(Ga)等の3価の金属元素;亜鉛元素(Zn)等の2価の金属元素に置き換えたものであってもよい。   The zeolite is a porous material having a skeleton mainly composed of silicon element (Si), aluminum element (Al), and oxygen element (O), but a part or all of aluminum element ( Al) may be replaced with a trivalent metal element such as iron element (Fe), boron element (B), gallium element (Ga); or a divalent metal element such as zinc element (Zn). .

上記ゼオライトの細孔構造は、特に限定されない。ゼオライトの員環数は、特に限定されないが、例えば4〜20、好ましくは8〜20、より好ましくは8〜12である。なお、ゼオライトの員環数は、一般的に細孔環構造中のO原子数で表す。また、ゼオライトの細孔接続(channel system)は、特に限定されないが、1〜3次元が好ましく、より好ましくは3次元である。特に、員環数が12であり、細孔接続が3次元である細孔構造を有するゼオライト(特に、合成ゼオライト)が好ましい。   The pore structure of the zeolite is not particularly limited. Although the number of member rings of zeolite is not specifically limited, For example, it is 4-20, Preferably it is 8-20, More preferably, it is 8-12. The number of member rings of zeolite is generally represented by the number of O atoms in the pore ring structure. Moreover, the pore connection (channel system) of zeolite is not particularly limited, but is preferably 1 to 3 dimensions, and more preferably 3 dimensions. In particular, a zeolite (particularly a synthetic zeolite) having a pore structure with 12 member rings and three-dimensional pore connection is preferable.

上記合成ゼオライトとしては、特に限定されないが、例えば、A型、フェリエライト、MCM−22、ZSM−5、ZSM−11、SAPO−11、モルデナイト、ベータ型、X型、Y型、L型、チャバザイト、オフレタイト等の骨格構造を有する合成ゼオライトなどが挙げられる。なお、上記合成ゼオライトは、1種の骨格構造のゼオライトを使用してもよいし、2種以上のゼオライトを組み合わせて使用してもよい。また、合成ゼオライトの形状は、粉末状に作製されたものでもよいし、膜状に作製されたものを使用してもよい。   Although it does not specifically limit as said synthetic zeolite, For example, A type, ferrierite, MCM-22, ZSM-5, ZSM-11, SAPO-11, mordenite, beta type, X type, Y type, L type, chabazite And synthetic zeolite having a skeletal structure such as offretite. In addition, the said synthetic zeolite may use the zeolite of 1 type of frame structure, and may use it in combination of 2 or more types of zeolite. Moreover, the synthetic zeolite may be prepared in a powder form or may be used in a film form.

上記人工ゼオライトとしては、例えば、一般に、石炭火力発電所から排出される石炭灰や製紙工場から排出される製紙スラッジ焼却灰など、ケイ素やアルミニウムを含む廃棄物から製造されたゼオライトなどが挙げられる。上記人工ゼオライトは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the artificial zeolite generally include zeolite produced from waste containing silicon and aluminum, such as coal ash discharged from a coal-fired power plant and papermaking sludge incinerated ash discharged from a paper mill. The artificial zeolite may be used alone or in combination of two or more.

上記天然ゼオライトとしては、特に限定されないが、例えば、クリノプチロライト(斜プチロル沸石)、モルデナイト(モルデン沸石)、菱沸石、ナトロライト、ゴンナルダイト、エディングトナイト、アナルシム、リューサイト、ユガワラライト、ギスモンダイン、ポーリンジャイト、フィリップサイト、チャバザイト、エリオナイト、ホージャサイト、フェリエライト、ミューティナアイト、チェルニヒアイト、ヒューランダイト、スティルバイト、コウレサイト、アルミノケイ酸塩、ベリロケイ酸塩(ロギアナイト、シャンハライト等)、ジンコケイ酸塩(ガウルタイト)などが挙げられる。上記天然ゼオライトは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   The natural zeolite is not particularly limited, and examples thereof include clinoptilolite (clinoptilolite), mordenite (mordenite), chabazite, natrolite, gonnardite, edding tonite, analsim, leucite, yugawaralite, gismondine, porinite. , Philipsite, Chabazite, Elionite, Haujasite, Ferrierite, Mutinaite, Chernihito, Huerudite, Stillebite, Koureite, Aluminosilicate, Berylsilicate (Rogianite, Shanhalite, etc.), Zinccosilicate (Gaultite) ) And the like. The natural zeolite may be used alone or in combination of two or more.

上記ゼオライトは、純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.8、さらに好ましくは3.5〜6.7、特に好ましくは4〜6.5である。なお、ゼオライトの水混合物(含有割合:5wt%)は、上記「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」により、ゼオライトを対象サンプルとして作製することができる。上記pHが7以下であることにより、シラノール化合物を高効率で除去することができる。これは、ゼオライトの水混合物のpHが7以下であることにより、ゼオライト中にシラノール基が十分に存在し、このシラノール基が流体中のシラノール化合物の除去に密接に関連していることによるものと推測される。   The zeolite has a pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water of 7 or less (for example, 3 to 7), preferably less than 7 (for example, 3 or more and less than 7), more Preferably it is 3-6.8, More preferably, it is 3.5-6.7, Most preferably, it is 4-6.5. In addition, the water mixture (content ratio: 5 wt%) of zeolite can be prepared using zeolite as a target sample by the above “method for preparing water mixture (content ratio: 5 wt%)”. When the pH is 7 or less, the silanol compound can be removed with high efficiency. This is because the silanol group is sufficiently present in the zeolite due to the pH of the zeolite water mixture being 7 or less, and this silanol group is closely related to the removal of the silanol compound in the fluid. Guessed.

上記合成ゼオライトにおけるSiO2とAl23の比(モル比)[SiO2/Al23]は、特に限定されないが、シラノール化合物の除去効率の観点から、4〜2000であってもよく、好ましくは10〜1500、より好ましくは15〜1000、さらに好ましくは100〜500である。上記[SiO2/Al23]は、ゼオライトの親水性或いは疎水性を示す指標と考えられる。[SiO2/Al23]が高い(即ち、シリカ比が高くアルミナ比が低い)と、疎水性が高くなる傾向がある。一方、[SiO2/Al23]が低い(即ち、シリカ比が低くアルミナ比が高い)と、親水性が高くなる傾向がある。親水性が高すぎる(即ち、疎水性が低すぎる)と、骨格表面が水分子で覆われ、疎水性のシラノール化合物が吸着サイト(吸着する場所)へ近づきにくくなる。親水性が低すぎる(即ち、疎水性が高すぎる)と、ゼオライト中の酸点が少なくなり、シラノール化合物の除去効率が低下する傾向がある。このため、例えば、[SiO2/Al23]を上記範囲内とすることにより、ゼオライトの親水性或いは疎水性を適宜調節でき、シラノール化合物の除去効率がより優れるようにすることができる。 The ratio of SiO 2 and Al 2 O 3 in the composite zeolite (molar ratio) [SiO 2 / Al 2 O 3] is not particularly limited, from the viewpoint of the removal efficiency of the silanol compound may be 4-2000 Preferably, it is 10-1500, More preferably, it is 15-1000, More preferably, it is 100-500. The above [SiO 2 / Al 2 O 3 ] is considered as an index indicating the hydrophilicity or hydrophobicity of zeolite. When [SiO 2 / Al 2 O 3 ] is high (that is, the silica ratio is high and the alumina ratio is low), the hydrophobicity tends to increase. On the other hand, when [SiO 2 / Al 2 O 3 ] is low (that is, the silica ratio is low and the alumina ratio is high), the hydrophilicity tends to be high. If the hydrophilicity is too high (that is, the hydrophobicity is too low), the surface of the skeleton is covered with water molecules, and it becomes difficult for the hydrophobic silanol compound to approach the adsorption site (adsorption site). If the hydrophilicity is too low (that is, the hydrophobicity is too high), the acid sites in the zeolite are reduced, and the removal efficiency of the silanol compound tends to decrease. For this reason, for example, by setting [SiO 2 / Al 2 O 3 ] within the above range, the hydrophilicity or hydrophobicity of the zeolite can be appropriately adjusted, and the silanol compound removal efficiency can be further improved.

上記ゼオライトは、特に限定されないが、骨格構造中に陽イオンを含んでいてもよい。上記陽イオンとしては、特に限定されないが、例えば、水素イオン(H+);アンモニウムイオン(NH4 +);アルキル置換のアンモニウムイオン(例えば、メチルアンモニウムイオン((CH3)H3+)、ジメチルアンモニウムイオン((CH322+)、トリメチルアンモニウムイオン((CH33HN+)、テトラメチルアンモニウムイオン((CH34+)等);アリール又はアラルキル置換のアンモニウムイオン;リチウムイオン(Li+)、ナトリウムイオン(Na+)、カリウムイオン(K+)等のアルカリ金属イオン;マグネシウムイオン(Mg2+)、カルシウムイオン(Ca2+)、バリウムイオン(Ba2+)等のアルカリ土類金属イオン;亜鉛イオン(Zn2+)、スズイオン(Sn2+、Sn4+)、鉄イオン(Fe2+、Fe3+)、白金イオン(Pt2+)、パラジウムイオン(Pd2+)、チタンイオン(Ti3+)、銀イオン(Ag+)、銅イオン(Cu+、Cu2+)、マンガンイオン(Mn2+、Mn4+)、コバルトイオン(Co2+)等の遷移金属イオン;ガリウムイオン(Ga+)などが挙げられる。上記陽イオンは1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。上記ゼオライト中の上記陽イオンの含有量は特に限定されない。特に、プロトン型ゼオライトと呼ばれる、骨格構造中に含まれている陽イオンとして水素イオン(H+)の含有率が多いゼオライトが好ましい。 The zeolite is not particularly limited, but may contain a cation in the framework structure. Examples of the cation include, but are not limited to, hydrogen ion (H + ); ammonium ion (NH 4 + ); alkyl-substituted ammonium ion (for example, methylammonium ion ((CH 3 ) H 3 N + )) Dimethylammonium ion ((CH 3 ) 2 H 2 N + ), trimethylammonium ion ((CH 3 ) 3 HN + ), tetramethylammonium ion ((CH 3 ) 4 N + ), etc.); aryl or aralkyl-substituted ammonium Ions; alkali metal ions such as lithium ion (Li + ), sodium ion (Na + ), potassium ion (K + ); magnesium ion (Mg 2+ ), calcium ion (Ca 2+ ), barium ion (Ba 2+) ) an alkaline earth metal such as ion; zinc ion (Zn 2+), tin ions (Sn 2+, Sn 4+), Ions (Fe 2+, Fe 3+), a platinum ion (Pt 2+), palladium ion (Pd 2+), titanium ions (Ti 3+), silver ions (Ag +), copper ion (Cu +, Cu 2 + ), Manganese ions (Mn 2+ , Mn 4+ ), transition metal ions such as cobalt ions (Co 2+ ); gallium ions (Ga + ) and the like. One kind of the cation may be contained, or two or more kinds may be contained. The content of the cation in the zeolite is not particularly limited. In particular, a zeolite called a proton type zeolite having a high content of hydrogen ions (H + ) as cations contained in the skeleton structure is preferable.

なお、上記ゼオライトの比表面積(BET比表面積)、平均粒子径(平均粒径)、平均細孔径(直径)、全細孔容積などは、特に限定されない。また、上記ゼオライトは、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   The specific surface area (BET specific surface area), average particle diameter (average particle diameter), average pore diameter (diameter), total pore volume, etc. of the zeolite are not particularly limited. Moreover, the said zeolite may use only 1 type and may use 2 or more types.

上記ゼオライトとして、天然ゼオライト又は合成ゼオライトを酸処理して得られる酸処理物、天然ゼオライト又は合成ゼオライトを水熱処理して得られる水熱処理物、アンモニウム型ゼオライトを焼成処理して得られるアンモニウム処理物、プロトン型ゼオライトを用いてもよい。   As the zeolite, an acid-treated product obtained by acid treatment of natural zeolite or synthetic zeolite, a hydrothermal treatment product obtained by hydrothermal treatment of natural zeolite or synthetic zeolite, an ammonium-treated product obtained by calcining ammonium type zeolite, Proton type zeolite may be used.

上記酸処理物及び上記水熱処理物は、酸処理における酸又は水熱処理における加熱水蒸気によってゼオライト中の陽イオンとアルミニウム元素が脱離することによってゼオライト中のシラノール基が増加するためと推測されるが、水混合物のpHが7以下となり、シラノール化合物の除去効率が高くなる。   The acid-treated product and the hydrothermally treated product are presumed to be because silanol groups in the zeolite increase due to desorption of cations and aluminum elements in the zeolite by acid in acid treatment or heated steam in hydrothermal treatment. The pH of the water mixture becomes 7 or less, and the removal efficiency of the silanol compound is increased.

上記プロトン型ゼオライトとしては、例えば、天然ゼオライトや合成ゼオライト中の水素イオン以外の全陽イオン(例えば、金属イオン、アンモニウムイオン等)のうちの少なくとも一部の陽イオンを水素イオンに置き換えたもの、水素イオンを多く含むように作製された合成ゼオライトなどが挙げられる。また、上記プロトン型ゼオライトは、例えば、天然ゼオライト又は合成ゼオライト中のナトリウムイオンなどの陽イオンをアンモニウムイオンにイオン交換した後、焼成する方法などを用いて作製することもできる。なお、一般的には、ゼオライト中の陽イオンを水素イオンに置き換えられたものをプロトン型ゼオライトと称されており、上記プロトン型ゼオライトは、ゼオライト中の少なくとも一部の陽イオンが水素イオンに置き換えられていればよく、ゼオライト中の全ての陽イオンが水素イオンに置き換えられているものには限定されない。   Examples of the proton type zeolite include, for example, at least a part of cations other than hydrogen ions in natural zeolite or synthetic zeolite (for example, metal ions, ammonium ions, etc.) replaced with hydrogen ions, Examples thereof include synthetic zeolite prepared so as to contain a large amount of hydrogen ions. The proton-type zeolite can also be produced by, for example, a method in which a cation such as sodium ion in natural zeolite or synthetic zeolite is ion-exchanged with ammonium ion and then calcined. In general, a proton type zeolite in which the cation in the zeolite is replaced with a hydrogen ion is called a proton type zeolite. In the above proton type zeolite, at least a part of the cation in the zeolite is replaced with a hydrogen ion. It is not limited to those in which all cations in the zeolite are replaced with hydrogen ions.

プロトン型ゼオライトは、触媒として用いることはあるが、吸着剤として用いることは一般的ではない。なお、ゼオライトが吸着剤として使用される場合もあると思われるが、吸着剤として使用されるゼオライトは塩基性のもの、即ち水混合物のpHが7を超えるものがほとんどである。ゼオライトが吸着剤として使用されている具体的な態様としては、例えばモレキュラーシーブが有名であるが、モレキュラーシーブが除去する物質は水であり、これは、ゼオライトの分子ふるい機能やゼオライト中に存在するNaイオン等の金属イオンに水が配位することによって主に除去するものである。このようにゼオライト中のNaイオンを利用する場合、使用するゼオライトの水混合物のpHは7を超える。さらに、固体酸型ゼオライトが吸着剤として使用されている例は極めて希である。例えば、固体酸型ゼオライトの酸、及びイオン交換能を利用して中和反応によりアンモニア等の塩基性化合物を除去するものがある。しかしながら、除去対象は無機化合物や塩基性化合物に限られているのが現状である。即ち、有機化合物、特に酸性の有機化合物であるシラノール化合物の除去に水混合物のpHが7以下であるゼオライトを用いることはこれまでに例がない。   Although proton type zeolite is sometimes used as a catalyst, it is not generally used as an adsorbent. Note that zeolite may be used as an adsorbent, but most of the zeolite used as the adsorbent is basic, that is, the pH of the water mixture exceeds 7. As a specific embodiment in which zeolite is used as an adsorbent, for example, molecular sieve is well known, but the substance removed by molecular sieve is water, which is present in the molecular sieving function of zeolite and in zeolite. It is mainly removed by coordinating water to metal ions such as Na ions. Thus, when utilizing Na ion in zeolite, the pH of the water mixture of zeolite used exceeds 7. Furthermore, examples in which solid acid zeolite is used as an adsorbent are very rare. For example, there is one that removes a basic compound such as ammonia by a neutralization reaction utilizing the acid of the solid acid type zeolite and ion exchange ability. However, the removal target is currently limited to inorganic compounds and basic compounds. That is, there has never been an example of using a zeolite whose pH of a water mixture is 7 or less to remove an organic compound, particularly a silanol compound which is an acidic organic compound.

上記酸性白土としては、特に限定されず、各地で産出される酸性白土を用いることができる。例えば、新潟県産の酸性白土、山形県産の酸性白土などが挙げられる。上記酸性白土は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   The acid clay is not particularly limited, and acid clay produced in various places can be used. Examples include acid clay from Niigata Prefecture and acid clay from Yamagata Prefecture. Only 1 type may be used for the said acid clay, and 2 or more types may be used for it.

上記活性白土は、上記酸性白土を酸処理することによって得られ、例えば、上記酸性白土を硫酸等の鉱酸でモンモリロナイトの基本構造の全部を破壊しない程度に酸処理することにより、MgやFeの酸化物等の金属酸化物が溶出し、比表面積や細孔容積を増大させたものなどが挙げられる。上記活性白土は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   The activated clay is obtained by acid-treating the acid clay. For example, the acid clay is acid-treated with a mineral acid such as sulfuric acid so as not to destroy all of the basic structure of montmorillonite. Examples include those in which a metal oxide such as an oxide is eluted and the specific surface area and pore volume are increased. Only 1 type may be used for the said activated clay, and 2 or more types may be used for it.

上記珪藻土としては、特に限定されず、各地で産出される珪藻土を用いることができる。例えば、北海道稚内産の珪藻土(珪藻頁岩)、秋田県綴子産の珪藻土、岡山県蒜山産の珪藻土、大分県九重産の珪藻土、石川県能登産の珪藻土(珪藻泥岩)などのいずれの珪藻土であってもよい。上記珪藻土は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   The diatomaceous earth is not particularly limited, and diatomaceous earth produced in various places can be used. For example, diatomaceous earth (diatom shale) from Wakkanai, Hokkaido, diatomaceous earth from Tsukiko, Akita Prefecture, diatomaceous earth from Ulsan, Okayama Prefecture, diatomaceous earth from Kuju, Oita Prefecture, diatomaceous earth (diatomaceous mudstone) from Noto, Ishikawa Prefecture, etc. May be. Only 1 type may be used for the said diatomaceous earth, and 2 or more types may be used for it.

上記合成ゼオライト以外の無機シリカ系多孔質材料(他の無機シリカ系多孔質材料)は、純水に混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.5、さらに好ましくは3.5〜6.3、特に好ましくは4〜6である。なお、他の無機シリカ系多孔質材料の水混合物(含有割合:5wt%)は、上記「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」により、他の無機シリカ系多孔質材料を対象サンプルとして作製することができる。   The inorganic silica-based porous material other than the synthetic zeolite (other inorganic silica-based porous material) has a pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water of 7 or less (for example, 3 to 3 7), preferably less than 7 (for example, 3 or more and less than 7), more preferably 3 to 6.5, still more preferably 3.5 to 6.3, and particularly preferably 4 to 6. In addition, the water mixture (content ratio: 5 wt%) of other inorganic silica-based porous materials is a target sample of other inorganic silica-based porous materials according to the above “method for producing water mixture (content ratio: 5 wt%)”. Can be produced.

上記合成ゼオライト以外の無機シリカ系多孔質材料において、SiO2の含有量は、特に限定されないが、無機シリカ系多孔質材料の総重量(100重量%)に対して、50重量%以上(例えば、50〜100重量%)であってもよく、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上である。 In the inorganic silica-based porous material other than the synthetic zeolite, the content of SiO 2 is not particularly limited, but is 50% by weight or more with respect to the total weight (100% by weight) of the inorganic silica-based porous material (for example, 50 to 100% by weight), preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more.

上記無機シリカ系多孔質材料は、特に限定されないが、添着剤等が添着されていないことが好ましい。即ち、上記無機シリカ系多孔質材料には、添着剤等が添着された無機シリカ系多孔質材料が除かれることが好ましい。上記添着剤としては、酸性物質の添着剤や塩基性物質の添着剤、酸化剤などが挙げられる。例えば、酸性物質の添着剤を添着すると、上記無機シリカ系多孔質材料の骨格が変化するおそれがある。   Although the said inorganic silica type porous material is not specifically limited, It is preferable that the additive etc. are not attached. That is, it is preferable that the inorganic silica-based porous material to which an additive or the like is added is excluded from the inorganic silica-based porous material. Examples of the additive include an acidic substance additive, a basic substance additive, and an oxidizing agent. For example, when an acidic substance additive is added, the skeleton of the inorganic silica porous material may change.

本発明の吸着剤は、特に限定されないが、必要に応じて、上記水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料以外の吸着剤(他の吸着剤)を含んでいてもよい。即ち、本発明の吸着剤として、上記水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料とともに、他の吸着剤を用いてもよい。上記他の吸着剤としては、例えば、上記水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料以外の多孔質材料、その他のシリカ、粘土鉱物、活性炭、アルミナ、ガラスなどが挙げられる。吸着剤として上記他の吸着剤を併用することで、本発明の効果に加えて、他の吸着剤の効果を有するケミカルフィルタとすることもできる。   The adsorbent of the present invention is not particularly limited, but may contain an adsorbent (other adsorbent) other than the inorganic silica-based porous material whose pH of the water mixture is 7 or less, if necessary. That is, as the adsorbent of the present invention, other adsorbents may be used together with the inorganic silica-based porous material whose pH of the water mixture is 7 or less. Examples of the other adsorbent include porous materials other than inorganic silica-based porous materials whose pH of the water mixture is 7 or less, other silicas, clay minerals, activated carbon, alumina, and glass. By using the other adsorbents as the adsorbent, in addition to the effects of the present invention, a chemical filter having the effects of other adsorbents can be obtained.

本発明の吸着剤中(全吸着剤中)の上記水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料の含有量は、特に限定されないが、シラノール化合物の除去効率の観点から、吸着剤の総重量(100重量%)に対して、10重量%以上(例えば、10〜100重量%)が好ましく、より好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上である。   The content of the inorganic silica-based porous material in which the pH of the water mixture in the adsorbent of the present invention (in all adsorbents) is 7 or less is not particularly limited, but from the viewpoint of the silanol compound removal efficiency, the adsorbent Is preferably 10% by weight or more (for example, 10 to 100% by weight), more preferably 30% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, and particularly preferably 70% by weight. That's it.

本発明の吸着剤中(全吸着剤中)の、水混合物のpHが7以下である合成ゼオライトの含有量は、特に限定されないが、シラノール化合物の除去効率の観点から、吸着剤の総重量(100重量%)に対して、10重量%以上(例えば、10〜100重量%)が好ましく、より好ましくは50重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上である。   In the adsorbent of the present invention (in all adsorbents), the content of the synthetic zeolite whose pH of the water mixture is 7 or less is not particularly limited, but from the viewpoint of silanol compound removal efficiency, the total weight of the adsorbent ( 100% by weight) is preferably 10% by weight or more (for example, 10 to 100% by weight), more preferably 50% by weight or more, and still more preferably 70% by weight or more.

本発明のケミカルフィルタは、水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたものであれば、特に限定されない。上記ケミカルフィルタとしては、例えば、フィルタ基材に本発明の吸着剤が付着(固着)されているケミカルフィルタが挙げられる。なお、本発明の吸着剤がバインダとしての機能も有するものである場合、バインダを用いずに吸着剤をフィルタ基材に付着させることもできるが、本発明の吸着剤はバインダを用いてフィルタ基材に付着されていることが好ましい。即ち、上記ケミカルフィルタは、フィルタ基材に、バインダを用いずに本発明の吸着剤が付着されている(あるいは、本発明の吸着剤のみが付着されている)ケミカルフィルタであってもよいが、フィルタ基材に本発明の吸着剤がバインダを用いて付着されているケミカルフィルタであることが好ましい。   The chemical filter of this invention will not be specifically limited if the inorganic silica type porous material whose pH of a water mixture (content rate: 5 wt%) is 7 or less is used as an adsorbent. Examples of the chemical filter include a chemical filter in which the adsorbent of the present invention is attached (fixed) to a filter base material. In addition, when the adsorbent of the present invention also has a function as a binder, the adsorbent can be attached to the filter base material without using a binder, but the adsorbent of the present invention uses a binder to filter base. It is preferable that it adheres to the material. That is, the chemical filter may be a chemical filter in which the adsorbent of the present invention is attached to the filter substrate without using a binder (or only the adsorbent of the present invention is attached). A chemical filter in which the adsorbent of the present invention is attached to a filter base material using a binder is preferable.

本発明の吸着剤は、特に限定されないが、ペレット化されていてもよい。即ち、本発明の吸着剤は、ペレット化された吸着剤であってもよい。即ち、本発明のケミカルフィルタは、ペレット化された本発明の吸着剤を含んでもよい。上記ペレット化は、例えば、本発明の吸着剤の粉末を、上記バインダを用いて造粒して行うことができる。   The adsorbent of the present invention is not particularly limited, but may be pelletized. That is, the adsorbent of the present invention may be a pelletized adsorbent. That is, the chemical filter of the present invention may contain the pelletized adsorbent of the present invention. The pelletization can be performed, for example, by granulating the adsorbent powder of the present invention using the binder.

(フィルタ基材)
上記フィルタ基材としては、特に限定されず、ケミカルフィルタのフィルタ基材として一般に用いられるものを使用できる。上記フィルタ基材としては、例えば、有機繊維や無機繊維等の繊維から構成される繊維状基材(織布あるいは不織布)、紙、ポリウレタンフォーム等から構成される発泡体、耐火性金属酸化物や耐火性無機物(例えば、アルミニウム等の金属、セラミックスなど)を使用したフィルタ基材などが挙げられる。上記繊維状基材の織布の形状は特に限定されず、例えば、メッシュ状に繊維を織ったものなどが挙げられる。中でも、上記フィルタ基材として、繊維状基材が好ましい。
(Filter base material)
It does not specifically limit as said filter base material, What is generally used as a filter base material of a chemical filter can be used. Examples of the filter base material include fibrous base materials (woven fabric or non-woven fabric) composed of fibers such as organic fibers and inorganic fibers, foams composed of paper, polyurethane foam, refractory metal oxides, and the like. Examples thereof include a filter base material using a refractory inorganic material (for example, a metal such as aluminum, ceramics, etc.). The shape of the woven fabric of the fibrous base material is not particularly limited, and examples thereof include those in which fibers are woven in a mesh shape. Among these, a fibrous substrate is preferable as the filter substrate.

上記繊維状基材における繊維としては、例えば、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維、ガラス繊維、ロックウール繊維、炭素繊維等の無機繊維;ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維(例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維等)、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、アラミド繊維、パルプ繊維、レーヨン繊維等の有機繊維などが挙げられる。上記の中でも、ケミカルフィルタの強度を高める観点、及び繊維からのアウトガスなどによる汚染が少ない観点から、無機繊維が好ましく、より好ましくはガラス繊維である。即ち、上記フィルタ基材としては、ガラス繊維を用いた繊維状基材(ガラスクロス(ガラス布))が好ましい。上記繊維は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、上記無機繊維及び上記有機繊維の形状は特に限定されない。   Examples of the fiber in the fibrous base material include inorganic fibers such as silica alumina fiber, silica fiber, alumina fiber, mullite fiber, glass fiber, rock wool fiber, and carbon fiber; polyethylene fiber, polypropylene fiber, nylon fiber, and polyester fiber. (For example, polyethylene terephthalate fiber, etc.), polytetrafluoroethylene fiber, polyvinyl alcohol fiber, aramid fiber, pulp fiber, rayon fiber, and other organic fibers. Among these, inorganic fibers are preferable, and glass fibers are more preferable from the viewpoint of increasing the strength of the chemical filter and less contamination due to outgas from the fibers. That is, as the filter substrate, a fibrous substrate (glass cloth (glass cloth)) using glass fibers is preferable. The said fiber may use only 1 type and may use it in combination of 2 or more type. Moreover, the shape of the said inorganic fiber and the said organic fiber is not specifically limited.

(バインダ)
上記バインダは、吸着剤のフィルタ基材への付着を促進させることや、吸着剤のペレット化に使用することができる。上記バインダとしては、特に限定されず、公知乃至慣用のフィルタ用(例えば、エアフィルタ用、ケミカルフィルタ用等)のバインダを用いることができる。上記バインダとしては、有機バインダであってもよいし、無機バインダであってもよい。上記バインダは、特に限定されないが、無機バインダであることが好ましい。上記バインダは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
(Binder)
The binder can be used for promoting adhesion of the adsorbent to the filter base material or pelletizing the adsorbent. The binder is not particularly limited, and a known or commonly used binder for a filter (for example, for an air filter or a chemical filter) can be used. The binder may be an organic binder or an inorganic binder. The binder is not particularly limited, but is preferably an inorganic binder. The said binder may use only 1 type and may use 2 or more types.

上記バインダは、酸性であってもよいし、塩基性であってもよいが、酸性であることが好ましい。上記バインダが酸性であると、シラノール化合物の除去効率が塩基性のバインダを使用したときより上昇する傾向がある。酸性のバインダは、純水に混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下(例えば、3〜7)であり、好ましくは7未満(例えば、3以上7未満)、より好ましくは3〜6.8、さらに好ましくは3.5〜6.7、特に好ましくは4〜6.5である。なお、バインダの水混合物(含有割合:5wt%)は、上記「水混合物(含有割合:5wt%)の作製方法」により、バインダを対象サンプルとして作製することができる。なお、上記バインダがコロイダルシリカなど溶媒を含むバインダである場合、上記含有割合は、上記水混合物に対する、上記バインダ中の固形分の含有割合である。   The binder may be acidic or basic, but is preferably acidic. When the binder is acidic, the removal efficiency of the silanol compound tends to be higher than when a basic binder is used. The acidic binder has a pH of a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water of 7 or less (for example, 3 to 7), preferably less than 7 (for example, 3 or more and less than 7), More preferably, it is 3-6.8, More preferably, it is 3.5-6.7, Most preferably, it is 4-6.5. In addition, the water mixture (content ratio: 5 wt%) of the binder can be manufactured using the binder as a target sample by the above-described “method for manufacturing the water mixture (content ratio: 5 wt%)”. In addition, when the said binder is a binder containing solvents, such as colloidal silica, the said content rate is a content rate of the solid content in the said binder with respect to the said water mixture.

上記有機バインダとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ABS樹脂、PET等のポリエステル系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等のセルロース、アラビヤゴムなどが挙げられる。上記有機バインダは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。   Examples of the organic binder include polyethylene resins, polypropylene resins, acrylic resins such as methyl methacrylate, ABS resins, polyester resins such as PET, phenol resins, epoxy resins, urethane resins, vinyl acetate resins, and polyvinyl resins. Examples thereof include cellulose such as alcohol and carboxymethylcellulose, and arabic gum. The said organic binder may use only 1 type and may use 2 or more types.

上記無機バインダとしては、上記無機シリカ系多孔質材料の表面を完全に覆わない粒子状のものが好ましく、例えば、ケイ酸ソーダ、シリカゾル、アルミナゾル、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイド状酸化スズ、コロイド状酸化チタンなどの無機酸化物粒子等が挙げられ、中でも、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイド状酸化スズ、コロイド状酸化チタン等のコロイド状の無機酸化物粒子などが好ましく挙げられる。中でも、コロイダルシリカが好ましい。上記無機バインダは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。   The inorganic binder is preferably in the form of particles that do not completely cover the surface of the inorganic silica-based porous material. For example, sodium silicate, silica sol, alumina sol, colloidal silica, colloidal alumina, colloidal tin oxide, colloidal Examples thereof include inorganic oxide particles such as titanium oxide. Among them, colloidal inorganic oxide particles such as colloidal silica, colloidal alumina, colloidal tin oxide and colloidal titanium oxide are preferable. Of these, colloidal silica is preferable. The said inorganic binder may use only 1 type and may use 2 or more types.

上記無機バインダの平均粒子径(一次粒子径)、比表面積(BET比表面積)、平均細孔径(直径)、全細孔容積などは、特に限定されない。   The average particle diameter (primary particle diameter), specific surface area (BET specific surface area), average pore diameter (diameter), total pore volume, and the like of the inorganic binder are not particularly limited.

(ケミカルフィルタの構造)
本発明のケミカルフィルタが有する構造は、特に限定されず、ハニカム構造、プリーツ構造、ペレット充填構造、三次元網目構造、シート包装構造などが挙げられる。これらの中でも、ハニカム構造、プリーツ構造、三次元網目構造が好ましく、圧力損失を抑制する観点から、ハニカム構造が特に好ましい。本発明の吸着剤として、ペレット化された吸着剤(ペレット)を用いる場合は、特に限定されないが、プリーツ構造、ペレット充填構造、又は三次元網目構造であることが好ましい。本発明のケミカルフィルタは、1種の構造のみを有していてもよいし、2種以上の構造を組み合わせて有していてもよい。
(Chemical filter structure)
The structure of the chemical filter of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a honeycomb structure, a pleat structure, a pellet filling structure, a three-dimensional network structure, and a sheet packaging structure. Among these, a honeycomb structure, a pleated structure, and a three-dimensional network structure are preferable, and a honeycomb structure is particularly preferable from the viewpoint of suppressing pressure loss. When the pelletized adsorbent (pellet) is used as the adsorbent of the present invention, it is not particularly limited, but a pleated structure, a pellet filling structure, or a three-dimensional network structure is preferable. The chemical filter of the present invention may have only one type of structure, or may have a combination of two or more types of structures.

上記ハニカム構造には、いわゆる蜂の巣状の構造の他、例えば、断面が格子状、円形状、波形状、多角形状、不定形状、全部あるいは一部に曲面を有する形状などであって、流体(特に、空気)が構造体の要素となるセルを通過し得る構造が全て含まれる。   In addition to the so-called honeycomb structure, the honeycomb structure includes, for example, a lattice shape, a circular shape, a wave shape, a polygonal shape, an indefinite shape, a shape having a curved surface in whole or in part, and a fluid (particularly , Air) includes all structures that can pass through the cells that are the elements of the structure.

上記ハニカム構造としては、例えば、コルゲート加工によって成形されたコルゲート状のシートと平坦状のシートが交互に積層して得られる構造(コルゲート状ハニカム構造)、プリーツ形状のシートと平坦状のシートからなる構造であって、通気方向に対して、プリーツ形状のシートと直角に平坦状のシートを順に積層した構造などが挙げられる。   Examples of the honeycomb structure include a structure obtained by alternately laminating corrugated sheets and flat sheets formed by corrugating (corrugated honeycomb structure), and includes a pleated sheet and a flat sheet. Examples of the structure include a structure in which a pleated sheet and a flat sheet are sequentially laminated at right angles to the ventilation direction.

ハニカム構造を有する本発明のケミカルフィルタとしては、例えば、繊維状基材を用いたフィルタ基材がコルゲート状ハニカム構造を有するケミカルフィルタ、繊維状基材を用いたフィルタ基材が蜂の巣状の構造を有するケミカルフィルタ、アルミニウム等の金属製のフィルタ基材が蜂の巣状の構造を有するケミカルフィルタなどが挙げられる。   As the chemical filter of the present invention having a honeycomb structure, for example, a filter base material using a fibrous base material has a corrugated honeycomb structure, and a filter base material using a fibrous base material has a honeycomb structure. Examples thereof include a chemical filter having a honeycomb structure in which a metal filter substrate made of metal such as aluminum has a honeycomb structure.

上記プリーツ構造には、例えば、限られたスペースの中でろ過面積を効率的に拡大することを目的として、波形あるいはV字型が連続するように加工されたジャバラ形状を有する構造が含まれる。   The pleated structure includes, for example, a structure having a bellows shape processed so that a waveform or a V shape is continuous in order to efficiently expand a filtration area in a limited space.

上記ペレット充填構造は、例えば、上記ペレット化された吸着剤を、流体(特に、気体)が内部を通過できる構造のケーシング内に充填した構造が挙げられる。また、吸着剤の粉末の粒径が、ケーシング内で保持できる程度に大きい粒径を有する場合は、上記ペレット充填構造の代わりに、ペレット化せず、粉末のままでもケーシング内に充填した構造とすることもできる。   Examples of the pellet filling structure include a structure in which the pelletized adsorbent is filled in a casing having a structure in which a fluid (particularly gas) can pass therethrough. In addition, when the particle size of the adsorbent powder is large enough to be held in the casing, instead of the pellet filling structure, the powder is not pelletized and the powder is filled in the casing. You can also

上記三次元網目構造は、例えば、上記ポリウレタンフォーム等から構成される発泡体や、ガラス繊維(グラスウール等)やロックウール繊維、あるいは上記繊維状基材の繊維を立体的に加工して作製した網目構造体のフィルタ基材を有する構造、あるいは針状繊維化されたポリテトラフルオロエチレンなどが好ましく例示される。   The three-dimensional network structure is, for example, a mesh formed by three-dimensionally processing a foam composed of the polyurethane foam or the like, glass fiber (glass wool or the like), rock wool fiber, or fiber of the fibrous base material. A structure having a filter base material of the structure or polytetrafluoroethylene made into needle-like fibers is preferably exemplified.

上記シート包装構造は、例えば、不織布やPTFEなどのエアが通気するシートを任意の大きさの袋状に成型し、その内部に吸着剤を充填した構造等が挙げられる。また、吸着剤の粒径はシートの外に吸着剤の粒子が漏れないようにペレット化することもあるが、シート次第では粉末のまま使用することもできる。   Examples of the sheet packaging structure include a structure in which an air-permeable sheet such as a non-woven fabric or PTFE is molded into a bag of any size and filled with an adsorbent. Further, the particle size of the adsorbent may be pelletized so that the adsorbent particles do not leak out of the sheet, but depending on the sheet, it can be used as a powder.

(本発明のケミカルフィルタの製造方法)
本発明のケミカルフィルタの製造方法は、特に限定されず、公知乃至慣用の吸着剤を有するケミカルフィルタの製造方法を用いることができる。本発明のケミカルフィルタは、特に限定されないが、例えば、フィルタ基材に本発明の吸着剤を付着させる工程(吸着剤付着工程)を少なくとも有する。本発明のケミカルフィルタの製造方法は、特に限定されないが、上記吸着剤付着工程以外の工程(他の工程)を有していてもよい。また、上記フィルタ基材は、市販のフィルタ基材を購入してそのまま使用してもよい。
(Method for producing chemical filter of the present invention)
The manufacturing method of the chemical filter of this invention is not specifically limited, The manufacturing method of the chemical filter which has a well-known thru | or usual adsorption agent can be used. Although the chemical filter of this invention is not specifically limited, For example, it has at least the process (adsorbent adhesion process) which makes the adsorbent of this invention adhere to a filter base material. Although the manufacturing method of the chemical filter of this invention is not specifically limited, You may have processes (other processes) other than the said adsorption agent adhesion process. Moreover, the said filter base material may purchase a commercially available filter base material, and may use it as it is.

上記吸着剤付着工程において、本発明の吸着剤の付着は、例えば、上記フィルタ基材を、本発明の吸着剤、溶媒(例えば水など)、及び、必要に応じて上記バインダを含む懸濁液中に浸漬した後、懸濁液から取り出し、乾燥することにより行うことができる。上記懸濁液には、本発明の効果を損なわない範囲内で、沈降防止剤を含んでいてもよい。   In the adsorbent adhering step, the adsorbent of the present invention is adhered to, for example, the filter substrate, the adsorbent of the present invention, a solvent (for example, water), and a suspension containing the binder as necessary. After dipping in, it can be carried out by removing from the suspension and drying. The suspension may contain an antisettling agent as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明の吸着剤の付着は、他に、上記フィルタ基材に、上記溶媒と必要に応じて上記バインダを含む懸濁液中に浸漬した後、懸濁液から取り出し、乾燥し、その後、フィルタ基材表面に本発明の吸着剤を分散して付着させることにより行うこともできる。   In addition, the adsorbent of the present invention is attached to the filter base material after being immersed in a suspension containing the solvent and, if necessary, the binder, then taken out from the suspension, dried, and then filtered. It can also be carried out by dispersing and adsorbing the adsorbent of the present invention on the substrate surface.

本発明の吸着剤の付着は、他に、本発明の吸着剤と、上記溶媒と、必要に応じて上記バインダを含む混合溶液を、スプレー等を用いて上記フィルタ基材(特に、不織布)に塗布して付着させることにより行うこともできる。   In addition, the adsorbent of the present invention is attached to the filter base material (particularly, non-woven fabric) by spraying the mixed solution containing the adsorbent of the present invention, the solvent, and, if necessary, the binder. It can also be performed by applying and adhering.

本発明の吸着剤の付着は、他に、上記フィルタ基材に、本発明の吸着剤の粉末を造粒して製造したペレットを、接着剤等で付着させたり、フィルタ基材内部に充填したりして行うこともできる。本発明の吸着剤の粉末を造粒する際には、必要に応じて上記バインダを混合してもよい。本発明の吸着剤の粉末、上記バインダ及び溶媒(好ましくは水)を適量含んだ状態で混合すると、粘土状の粘性と可塑性を示すようになり、造粒が可能となる。   In addition, the adsorbent of the present invention can be attached to the above filter base material by adhering pellets produced by granulating the adsorbent powder of the present invention with an adhesive or filling the inside of the filter base material. It can also be done. When granulating the adsorbent powder of the present invention, the binder may be mixed as necessary. When the adsorbent powder of the present invention, the binder, and the solvent (preferably water) are mixed in an appropriate amount, the clay-like viscosity and plasticity are exhibited, and granulation becomes possible.

本発明の吸着剤の付着は、他に、針状繊維化されたポリテトラフルオロエチレン樹脂を用い、該針状繊維に本発明の吸着剤を捕捉させて担持させることにより行うこともできる。   In addition, the adsorbent of the present invention can be attached by using a polytetrafluoroethylene resin that has been made into acicular fibers and capturing and adsorbing the adsorbent of the present invention on the acicular fibers.

本発明の吸着剤は、他に、本発明の吸着剤がナノファイバー中に含有される状態で付着していてもよい。上記ナノファイバーとしては、公知乃至慣用のナノファイバーを用いることができる。また、上記ナノファイバーは、公知乃至慣用のナノファイバーの製造方法により作製することもできる。上記ナノファイバーの製造方法としては、例えば、エレクトロスピニング(ES)法(電解紡糸、静電紡糸)、メルトブロー法、複合溶融紡糸法などが挙げられる。上記ES法は、本発明の吸着剤をポリマー溶液に分散させた懸濁液に高電圧を与え、アース表面(例えば、表面が0電位のフィルタ基材(例えば、不織布など))にスプレーして行う。上記ES法では、懸濁液を高電圧でスプレーした際に、本発明の吸着剤を含有したナノファイバーが形成される。   In addition, the adsorbent of the present invention may be attached in a state where the adsorbent of the present invention is contained in nanofibers. As said nanofiber, well-known thru | or usual nanofiber can be used. Moreover, the said nanofiber can also be produced with the manufacturing method of well-known thru | or a usual nanofiber. Examples of the method for producing the nanofiber include an electrospinning (ES) method (electrospinning, electrostatic spinning), a melt blow method, a composite melt spinning method, and the like. In the ES method, a high voltage is applied to a suspension in which the adsorbent of the present invention is dispersed in a polymer solution, and the suspension is sprayed on a ground surface (for example, a filter substrate (for example, a non-woven fabric) having a zero surface potential). Do. In the ES method, when the suspension is sprayed at a high voltage, nanofibers containing the adsorbent of the present invention are formed.

また、吸着剤が付着しにくいフィルタ基材(例えば、金属製のフィルタ基材等)を用いたケミカルフィルタの場合、本発明の吸着剤の付着は、接着剤を用いてフィルタ基材に担持させて行ってもよい。   In the case of a chemical filter using a filter base material (for example, a metal filter base material) to which the adsorbent is difficult to adhere, the adsorbent of the present invention is attached to the filter base material using an adhesive. You may go.

なお、上記プリーツ構造のケミカルフィルタにおいて、本発明の吸着剤の付着は、例えば2枚の不織布製のフィルタ基材の間に、本発明の吸着剤の粉末やペレット化された吸着剤を、接着剤等を用いて挟み込むことにより行うこともできる。   In the pleated structure chemical filter, the adsorbent of the present invention is adhered to, for example, by adhering the adsorbent powder or pelletized adsorbent of the present invention between two non-woven filter substrates. It can also be performed by sandwiching with an agent or the like.

上記他の工程としては、例えば、フィルタ基材を加工する工程(フィルタ基材加工工程)などが挙げられる。なお、上記フィルタ基材加工工程と上記吸着剤付着工程の順序は、特に限定されないが、作業性の観点から、フィルタ基材加工工程、吸着剤付着工程の順が好ましい。   As said other process, the process (filter base material processing process) etc. which process a filter base material are mentioned, for example. The order of the filter base material processing step and the adsorbent attachment step is not particularly limited, but the order of the filter base material processing step and the adsorbent attachment step is preferable from the viewpoint of workability.

上記フィルタ基材加工工程としては、例えば、上述したように、フィルタ基材にコルゲート加工を施す工程、ハニカム構造を形成する工程、フィルタ基材に細孔を設ける工程などが挙げられる。上記フィルタ基材加工工程は、1工程のみを行ってもよいし、同一又は異なる2工程以上を行ってもよい。上記フィルタ基材加工工程を2工程以上行う場合も、その順序は特に限定されない。   Examples of the filter base material processing step include a step of corrugating the filter base material, a step of forming a honeycomb structure, and a step of providing pores in the filter base material as described above. The said filter base-material processing process may perform only 1 process, and may perform the same or different 2 processes or more. Also when performing the said filter base-material process process 2 steps or more, the order is not specifically limited.

また、本発明のケミカルフィルタは、抄紙法により製造されたケミカルフィルタであってもよい。上記抄紙法により製造されたケミカルフィルタは、例えば、繊維状基材及び本発明の吸着剤を少なくとも有するケミカルフィルタであって、上記繊維状基材を構成する繊維及び本発明の吸着剤を含有する懸濁液に凝集剤を加えることにより生成される物質(フロック)を湿式抄紙法でシート化した後、熱処理して得られる。   The chemical filter of the present invention may be a chemical filter manufactured by a papermaking method. The chemical filter manufactured by the papermaking method is, for example, a chemical filter having at least a fibrous base material and the adsorbent of the present invention, and contains the fibers constituting the fibrous base material and the adsorbent of the present invention. A substance (floc) produced by adding a flocculant to the suspension is formed into a sheet by a wet papermaking method and then heat-treated.

また、本発明のケミカルフィルタは、セラミック型のケミカルフィルタであってもよい。上記セラミック型のケミカルフィルタは、公知乃至慣用のセラミックス材料の加工方法により作製することができる。例えば、本発明の吸着剤を、セラミックス原料とともに成形及び焼成して製造することができる。具体的には、例えば、本発明の吸着剤、上記バインダ、造孔材、及び必要に応じて他のセラミックス原料を秤量及び混練を行って坏土を作製した後、この坏土をスクリュー式押出機等の押出機により押出加工し、成形体を作製する。得られた成形体を乾燥及び焼成して、多孔質のセラミック型のケミカルフィルタが得られる。上記セラミック型のケミカルフィルタは、特に限定されないが、ハニカム構造であるセラミック型のケミカルフィルタが好ましい。上記セラミック型のケミカルフィルタは、適宜、端面をダイヤモンドカッター、ダイヤモンドソー等の研削工具で、所定の長さに加工することもできる。   The chemical filter of the present invention may be a ceramic type chemical filter. The ceramic-type chemical filter can be produced by a known or common processing method for ceramic materials. For example, the adsorbent of the present invention can be produced by molding and firing together with a ceramic raw material. Specifically, for example, after preparing the clay by weighing and kneading the adsorbent of the present invention, the binder, the pore former, and other ceramic raw materials as required, the clay is extruded by screw type extrusion. Extrusion is performed by an extruder such as a machine to produce a molded body. The obtained molded body is dried and fired to obtain a porous ceramic type chemical filter. The ceramic type chemical filter is not particularly limited, but a ceramic type chemical filter having a honeycomb structure is preferable. The ceramic-type chemical filter can be processed into a predetermined length by a grinding tool such as a diamond cutter or a diamond saw as appropriate.

本発明のケミカルフィルタは、上記の中でも、表面に本発明の吸着剤が無機バインダにより付着された波形シートが、薄板シートを介して複数個積層されたハニカム構造を有するケミカルフィルタが特に好ましい。   Among the above, the chemical filter of the present invention is particularly preferably a chemical filter having a honeycomb structure in which a plurality of corrugated sheets each having the adsorbent of the present invention attached to its surface with an inorganic binder are laminated via thin sheet sheets.

特に限定されないが、本発明のケミカルフィルタにおいて、添着剤(例えば、酸性物質、塩基性物質、酸化剤等)が添着されている吸着剤を備えていないことが好ましい。即ち、本発明のケミカルフィルタには、添着剤が添着されている吸着剤を備えたものが除かれることが好ましい。   Although not particularly limited, it is preferable that the chemical filter of the present invention does not include an adsorbent to which an additive (for example, an acidic substance, a basic substance, an oxidizing agent, or the like) is attached. That is, the chemical filter of the present invention is preferably excluded from those having an adsorbent to which an additive is attached.

本発明のケミカルフィルタは、吸着剤として、水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を用いている。これにより、本発明のケミカルフィルタにおいて、固体酸として作用する無機シリカ系多孔質材料にはシラノール基(−Si−OH)が存在するため、該シラノール基(−Si−OH)と流体中(特に、空気中)のシラノール化合物とが脱水縮合することによってSi−O−Si結合が形成され、主に化学吸着によるものと推測されるが、シラノール化合物を強固に吸着し、一旦吸着したシラノール化合物は脱離しにくくなっている。また、形成された上記Si−O−Si結合は、中和反応によって形成されるイオン結合や活性炭を用いた物理吸着の場合に比べて結合力が顕著に強力である。なお、本発明のケミカルフィルタは、主に化学吸着によりシラノール化合物を除去するものと推測されるが、一部物理吸着により除去することを除外するものではない。   The chemical filter of the present invention uses an inorganic silica-based porous material whose pH of the water mixture is 7 or less as an adsorbent. Thereby, in the chemical filter of the present invention, since the silanol group (—Si—OH) is present in the inorganic silica-based porous material acting as a solid acid, the silanol group (—Si—OH) and the fluid (particularly, It is assumed that Si-O-Si bonds are formed by dehydration condensation with silanol compounds in the air), mainly due to chemical adsorption, but the silanol compounds adsorbed firmly and once adsorbed It becomes difficult to detach. In addition, the formed Si—O—Si bond has a significantly stronger binding force than ionic bonds formed by a neutralization reaction or physical adsorption using activated carbon. In addition, although it is estimated that the chemical filter of this invention removes a silanol compound mainly by chemical adsorption, it does not exclude removing partially by physical adsorption.

なお、上記特許文献2のケミカルフィルタは、吸着剤に酸性物質の添着剤を添着することが開示されている。しかしながら、酸性物質の添着剤はプロトン酸であり、その機能はシラノール化合物を二量化するものであり、この二量化した化合物を吸着する機能は、酸性物質の添着剤ではなく吸着剤が担っている。このように、酸性物質と一概に言ってみても、硫酸などの一般的な低分子のプロトン酸と、シラノール基(−Si−OH)を有する固体酸とは性質は全く異なっている。   The chemical filter disclosed in Patent Document 2 discloses that an acidic substance additive is attached to the adsorbent. However, the acidic material additive is a protonic acid, its function is to dimerize the silanol compound, and the function of adsorbing this dimerized compound is not the acidic material additive but the adsorbent. . Thus, even if it is generally referred to as an acidic substance, a general low-molecular proton acid such as sulfuric acid and a solid acid having a silanol group (—Si—OH) have completely different properties.

上述のように、本発明のケミカルフィルタは、水混合物のpHが7以下の無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いることにより、主に化学吸着によってシラノール化合物を除去すると考えられる。このため、活性炭等の吸着剤を用いた物理吸着とは異なり、一旦吸着したシラノール化合物を脱離しない。従って、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタよりも吸着容量が推定しやすく、寿命分析が比較的容易である。また、後述するように、高圧から常圧に戻した際も脱離しにくいため、本発明のシラノール化合物除去設備において本発明のケミカルフィルタを圧力配管内に配置しても有用である。   As described above, the chemical filter of the present invention is considered to remove the silanol compound mainly by chemical adsorption by using an inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less as the adsorbent. Therefore, unlike the physical adsorption using an adsorbent such as activated carbon, the once adsorbed silanol compound is not desorbed. Therefore, the adsorption capacity is easier to estimate than the chemical filter using activated carbon as the adsorbent, and the life analysis is relatively easy. Further, as will be described later, since it is difficult to desorb even when the pressure is returned from high pressure to normal pressure, it is useful to dispose the chemical filter of the present invention in the pressure pipe in the silanol compound removing equipment of the present invention.

さらに、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、物理吸着によりシラノール化合物を除去するため、流体中のシラノール化合物以外にVOCが存在する場合、シラノール化合物の除去は上記VOCの除去と競合になる。このため、シラノール化合物の除去能は低下する。これに対し、本発明の吸着剤は、上述のように、主に無機シリカ系多孔質材料中のシラノール基によってシラノール化合物を除去するため、上記VOCの除去と競合にはならず、シラノール化合物を効率的に除去することができる。   Furthermore, since the chemical filter using activated carbon as the adsorbent removes the silanol compound by physical adsorption, when VOC is present in addition to the silanol compound in the fluid, the removal of the silanol compound competes with the removal of the VOC. For this reason, the removal ability of a silanol compound falls. In contrast, the adsorbent of the present invention removes the silanol compound mainly by silanol groups in the inorganic silica-based porous material as described above. It can be removed efficiently.

[阻害物質除去用ケミカルフィルタ]
上記阻害物質除去用ケミカルフィルタは、本発明のケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質を除去するためのケミカルフィルタである。上記阻害物質除去用ケミカルフィルタは、本発明のケミカルフィルタの上流に設置されている。
[Chemical filter for removing inhibitory substances]
The inhibitor removing chemical filter is a chemical filter for removing an inhibitor that reduces the silanol compound removing ability of the chemical filter of the present invention. The inhibitor removing chemical filter is installed upstream of the chemical filter of the present invention.

上記阻害物質除去用ケミカルフィルタは、本発明のケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる物質(阻害物質)を除去するケミカルフィルタであれば特に限定されない。このような阻害物質除去用ケミカルフィルタとしては、例えば、アンモニア、アミン等の塩基性物質を吸着する塩基性物質除去用ケミカルフィルタ;硫化水素、硫黄酸化物、窒素酸化物、有機酸等の酸性物質を吸着する酸性物質除去用ケミカルフィルタ;ベンゼン、トルエン、シクロヘキサノン等の有機物質を吸着する有機物質除去用ケミカルフィルタ;シロキサン化合物を吸着するシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタなどが挙げられる。上記阻害物質除去用ケミカルフィルタとしては、中でも、塩基性物質除去用ケミカルフィルタ、シロキサン化合物除去用ケミカルフィルタが好ましい。上記阻害物質除去用ケミカルフィルタが塩基性物質除去用ケミカルフィルタであると、本発明のケミカルフィルタにおける本発明の吸着剤中の無機シリカ系多孔質材料の酸性点を減少させる可能性がある塩基性物質を効率的に除去でき、本発明のケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させず、長く維持することができるため、好ましい。また、上記阻害物質除去用ケミカルフィルタがシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタであると、本発明のケミカルフィルタにおける本発明の吸着剤中の無機シリカ系多孔質材料のシラノール基や細孔を減少させる可能性があるシロキサン化合物を効率的に除去でき、本発明のケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させず、長く維持することができるため、好ましい。   The chemical filter for removing an inhibitory substance is not particularly limited as long as it is a chemical filter that removes a substance (inhibitor substance) that reduces the silanol compound removing ability of the chemical filter of the present invention. Examples of such chemical filters for removing inhibitory substances include basic substances removing chemical filters that adsorb basic substances such as ammonia and amines; acidic substances such as hydrogen sulfide, sulfur oxides, nitrogen oxides, and organic acids. Examples include chemical filters for removing acidic substances that adsorb organic substances; chemical filters for removing organic substances that adsorb organic substances such as benzene, toluene, and cyclohexanone; and chemical filters for removing siloxane compounds that adsorb siloxane compounds. As the chemical filter for removing the inhibitory substance, a chemical filter for removing a basic substance and a chemical filter for removing a siloxane compound are preferable. If the chemical filter for removing an inhibitory substance is a chemical filter for removing a basic substance, the basicity may reduce the acidic point of the inorganic silica porous material in the adsorbent of the present invention in the chemical filter of the present invention. It is preferable because the substance can be efficiently removed, and the silanol compound removing ability of the chemical filter of the present invention is not lowered and can be maintained for a long time. Further, when the chemical filter for removing an inhibitory substance is a chemical filter for removing a siloxane compound, there is a possibility of reducing silanol groups and pores of the inorganic silica-based porous material in the adsorbent of the present invention in the chemical filter of the present invention. It is preferable because a certain siloxane compound can be efficiently removed and the silanol compound removing ability of the chemical filter of the present invention is not lowered and can be maintained for a long time.

上記シロキサン化合物としては、特に限定されないが、例えば、分子内にSi−O−Si骨格を少なくとも有する化合物が挙げられる。シロキサン化合物としては、例えば、環状シロキサン化合物(例えば、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のD3〜D20の環状シロキサン化合物等)、直鎖状シロキサン化合物(例えば、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン等のケイ素原子数が2〜20の直鎖状シロキサン化合物等)、分岐鎖状シロキサン化合物などが挙げられる。中でも、環状シロキサン化合物、直鎖状シロキサン化合物が好ましい。また、シロキサン化合物は、揮発性を有するものが好ましい。   Although it does not specifically limit as said siloxane compound, For example, the compound which has at least Si-O-Si frame | skeleton in a molecule | numerator is mentioned. Examples of the siloxane compound include cyclic siloxane compounds (for example, D3-D20 cyclic siloxane compounds such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, etc.), linear siloxane compounds (for example, Straight chain siloxane compounds having 2 to 20 silicon atoms such as hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, etc.), branched siloxane compounds, and the like. Among these, a cyclic siloxane compound and a linear siloxane compound are preferable. The siloxane compound is preferably volatile.

上記阻害物質除去用ケミカルフィルタとしては、上記阻害物質を除去するケミカルフィルタであればよく、阻害物質除去用ケミカルフィルタを構成する材質や形状等は特に限定されない。   The chemical filter for removing the inhibitory substance may be any chemical filter that removes the inhibitory substance, and the material and shape of the chemical filter for removing the inhibitory substance are not particularly limited.

例えば、上記阻害物質除去用ケミカルフィルタが吸着剤やイオン交換樹脂を有する場合、上記吸着剤やイオン交換樹脂としては特に限定されず、除去する阻害物質の種類によって適宜選択することができる。上記吸着剤やイオン交換樹脂としては、公知乃至慣用のケミカルフィルタに用いられる吸着剤(例えば、活性炭など)やイオン交換樹脂などを使用することができる。また、上記吸着剤は、無添着であってもよく、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム等の塩基性物質;リン酸、硫酸、硫酸塩、硝酸、硝酸塩等の酸性物質などが添着されていてもよい。また、上記阻害物質除去用ケミカルフィルタは、上記吸着剤や上記イオン交換樹脂を有するものには限定されず、例えば、イオン交換機能を有するフィルタ基材(例えば、イオン交換機能を有する不織布等)を用いたケミカルフィルタであってもよい。   For example, when the chemical filter for removing an inhibitory substance has an adsorbent or an ion exchange resin, the adsorbent or the ion exchange resin is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the kind of the inhibitor to be removed. Examples of the adsorbent and ion exchange resin include adsorbents (for example, activated carbon) and ion exchange resins that are used in known or conventional chemical filters. Further, the adsorbent may be non-added, and basic substances such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and potassium carbonate; acidic substances such as phosphoric acid, sulfuric acid, sulfate, nitric acid and nitrate are attached. It may be. The inhibitor removing chemical filter is not limited to the one having the adsorbent or the ion exchange resin, and includes, for example, a filter base material having an ion exchange function (for example, a nonwoven fabric having an ion exchange function). The chemical filter used may be used.

上記阻害物質除去用ケミカルフィルタにおける吸着剤としては、具体的には、上記阻害物質が塩基性物質である場合は酸性物質が添着された吸着剤(特に、酸性物質が添着された活性炭)が、上記阻害物質が酸性物質である場合は塩基性物質が添着された吸着剤(特に、塩基性物質が添着された活性炭)が、上記阻害物質が有機物質又はシロキサン化合物である場合は無添着の吸着剤(特に、無添着の活性炭)がそれぞれ好ましい。なお、上記無添着の吸着剤は、有機物質又はシロキサン化合物の除去が極端に阻害されない程度に添着剤が添着されていてもよい。   As the adsorbent in the chemical filter for removing the inhibitory substance, specifically, when the inhibitory substance is a basic substance, an adsorbent to which an acidic substance is attached (particularly, activated carbon to which an acidic substance is attached) When the inhibitor is an acidic substance, the adsorbent to which a basic substance is attached (particularly, activated carbon to which a basic substance is attached) is adsorbed without adhesion when the inhibitor is an organic substance or a siloxane compound. An agent (particularly non-attached activated carbon) is preferred. The non-adsorbing adsorbent may have an adsorbing agent added to such an extent that removal of the organic substance or the siloxane compound is not significantly inhibited.

上記阻害物質除去用ケミカルフィルタの構造は、特に限定されず、例えば、本発明のケミカルフィルタの構造として例示及び説明された構造が挙げられる。   The structure of the inhibitor removing chemical filter is not particularly limited, and examples thereof include those illustrated and described as the structure of the chemical filter of the present invention.

[本発明のシラノール化合物除去設備]
本発明のシラノール化合物除去設備は、本発明のケミカルフィルタを有する。本発明のケミカルフィルタは、ケミカルフィルタ中に水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料の表面が存在することで固体酸として作用し、シラノール化合物の脱水縮合によりシラノール化合物を強固に吸着するため、シラノール化合物を効果的に除去できるものと推測される。なお、吸着剤として他の吸着剤を併用した場合であっても、ケミカルフィルタ内に水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料の表面が存在するため、シラノール化合物を効果的に除去できるという効果を維持することができる。このため、本発明のケミカルフィルタを有する本発明のシラノール化合物除去設備は、シラノール化合物を効率的に除去することができる。
[The Silanol Compound Removal Equipment of the Present Invention]
The silanol compound removal equipment of the present invention has the chemical filter of the present invention. The chemical filter of the present invention acts as a solid acid by the presence of the surface of an inorganic silica-based porous material having a pH of the water mixture of 7 or less in the chemical filter, and the silanol compound is strongly consolidated by dehydration condensation of the silanol compound. It is presumed that the silanol compound can be effectively removed due to adsorption. Even when another adsorbent is used in combination as the adsorbent, the silanol compound is effectively removed because the surface of the inorganic silica-based porous material having a pH of the water mixture of 7 or less exists in the chemical filter. The effect that it can be removed can be maintained. For this reason, the silanol compound removal equipment of the present invention having the chemical filter of the present invention can efficiently remove the silanol compound.

さらに、本発明のシラノール化合物除去設備は、本発明のケミカルフィルタの上流に、上記阻害物質除去用ケミカルフィルタを有する。本発明のケミカルフィルタは、吸着する物質によっては、シラノール化合物除去能が低下するおそれがある。このため、本発明のシラノール化合物除去システムは、本発明のケミカルフィルタの上流に、シラノール化合物除去能が低下させる物質(阻害物質)を除去するケミカルフィルタを有することで、阻害物質が上記阻害物質除去用ケミカルフィルタに除去されることにより、阻害物質によって本発明のケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させず、長く維持することができる。   Furthermore, the silanol compound removal equipment of the present invention has the inhibitor removing chemical filter upstream of the chemical filter of the present invention. The chemical filter of the present invention may have a reduced silanol compound removal ability depending on the substance to be adsorbed. For this reason, the silanol compound removal system of the present invention has a chemical filter that removes a substance (inhibitory substance) that reduces the silanol compound removal ability upstream of the chemical filter of the present invention, so that the inhibitor is removed from the inhibitor. By being removed by the chemical filter for use, the silanol compound removing ability of the chemical filter of the present invention is not lowered by the inhibitory substance and can be maintained for a long time.

本発明のシラノール化合物除去設備は、特に限定されないが、本発明のケミカルフィルタ及び上記阻害物質除去用ケミカルフィルタ以外のケミカルフィルタ(他のケミカルフィルタ)を有していてもよい。この場合、本発明のシラノール化合物除去設備は、上記阻害物質除去用ケミカルフィルタの次に本発明のケミカルフィルタを有していてもよいし、上記阻害物質除去用ケミカルフィルタと本発明のケミカルフィルタの間に上記他のケミカルフィルタを有していてもよい。   The silanol compound removal equipment of the present invention is not particularly limited, but may have a chemical filter (other chemical filter) other than the chemical filter of the present invention and the chemical filter for removing the inhibitory substance. In this case, the silanol compound removing equipment of the present invention may have the chemical filter of the present invention next to the chemical filter for removing the inhibitor, or the chemical filter for removing the inhibitor and the chemical filter of the present invention. You may have the said other chemical filter in between.

本発明のシラノール化合物除去設備は、本発明のケミカルフィルタ及び阻害物質除去用ケミカルフィルタを、それぞれ、1つのみ有していてもよいし、2以上を有していてもよい。また、阻害物質除去用ケミカルフィルタを2以上有する場合、2以上の阻害物質除去用ケミカルフィルタは、同一の阻害物質を除去するものであってもよいし、異なる阻害物質を除去するものであってもよい。また、阻害物質除去用ケミカルフィルタを2以上有する場合、少なくとも1つの阻害物質除去用ケミカルフィルタが、本発明のケミカルフィルタの上流に位置していればよい。   The silanol compound removal equipment of the present invention may have only one chemical filter or inhibitor removal chemical filter of the present invention, or may have two or more. Further, when two or more chemical filters for removing an inhibitory substance are included, the two or more chemical filters for removing an inhibitory substance may remove the same inhibitory substance or remove different inhibitory substances. Also good. Further, when two or more inhibitory substance removal chemical filters are provided, it is only necessary that at least one inhibitory substance removal chemical filter is located upstream of the chemical filter of the present invention.

本発明のシラノール化合物除去設備において、上記阻害物質除去用ケミカルフィルタの位置は、本発明のケミカルフィルタの上流であればよい。即ち、本発明のシラノール化合物除去設備は、シラノール化合物を含む流体(特に、空気)が、上記阻害物質除去用ケミカルフィルタを通過した後に本発明のケミカルフィルタを通過するような構造を有していればよい。従って、本発明のシラノール化合物除去設備において、各ケミカルフィルタ(本発明のケミカルフィルタ、阻害物質除去用ケミカルフィルタ等)は、一部又は全部が隔離して配置されていてもよいし、一部又は全部が連続して(例えば、積層して)配置されていてもよい。一部又は全部が隔離して配置されている場合、隔離の間隔は特に限定されない。一部又は全部が連続して配置されている例としては、例えば、後述の、一部又は全部のケミカルフィルタがまとめて枠入れされたケミカルフィルタ(パネル型フィルタ、セル型フィルタ、配管用ケミカルフィルタ等)などが挙げられる。一部又は全部が隔離して配置されている例としては、例えば、一部又は全部のケミカルフィルタがそれぞれで枠入れされたケミカルフィルタであり、それぞれの枠入れされたケミカルフィルタが一つの長い流路に隔離して配置されている装置などが挙げられる。また、上記阻害物質除去用ケミカルフィルタは、本発明のケミカルフィルタの直前に設置されていてもよいし、上記シラノール化合物を含む流体(特に、空気)が通過する通路において本発明のケミカルフィルタの上流に、本発明のケミカルフィルタから離れて設置されていてもよい。   In the silanol compound removal facility of the present invention, the position of the inhibitor removing chemical filter may be upstream of the chemical filter of the present invention. That is, the silanol compound removal equipment of the present invention has a structure in which a fluid (particularly air) containing a silanol compound passes through the chemical filter of the present invention after passing through the chemical filter for removing an inhibitory substance. That's fine. Therefore, in the silanol compound removal equipment of the present invention, each chemical filter (the chemical filter of the present invention, the chemical filter for removing an inhibitory substance, etc.) may be partly or entirely disposed separately, All may be arranged continuously (for example, stacked). In the case where a part or all of them are arranged separately, the separation interval is not particularly limited. As an example in which a part or the whole is continuously arranged, for example, a chemical filter (a panel type filter, a cell type filter, a chemical filter for piping, which will be described later) a part or all of the chemical filter is collectively framed. Etc.). As an example in which a part or all of the chemical filters are arranged separately, for example, a chemical filter in which some or all of the chemical filters are respectively framed, and each of the framed chemical filters has one long flow. For example, a device that is arranged on the road in isolation. The inhibitor removing chemical filter may be installed immediately before the chemical filter of the present invention, or upstream of the chemical filter of the present invention in a passage through which the fluid containing the silanol compound (especially air) passes. In addition, it may be installed away from the chemical filter of the present invention.

本発明のシラノール化合物除去設備の使用方法としては、例えば、通気ファンなどの動力を用いて、阻害物質除去用ケミカルフィルタ及び本発明のケミカルフィルタをこの順に備えた装置の内部へ、除去対象の物質を含む空気を強制的に導入し、その除去対象の物質を除去する通気法の他に、阻害物質除去用ケミカルフィルタ及び本発明のケミカルフィルタをこの順に備えた装置の内部へ動力を用いて空気を導入するのではなく、自然拡散や自然対流のみの接触で除去対象の物質の除去を行う静置法が挙げられる。即ち、本発明のシラノール化合物除去設備は、通気法あるいは静置法のいずれでも使用することができる。上記通気法を用いたシラノール化合物除去設備としては、例えば、通気ファン(例えば、空気を取り込む装置、空気を排出する装置など)と本発明のケミカルフィルタと阻害物質除去用ケミカルフィルタとが一体なったユニット(「ファンフィルタユニット(FFU)」と称する場合がある)が挙げられる。また、上記FFUは、天井やクリーンブースに取りつけたり、ダクトの途中に設けたりすることができる。   As a method of using the silanol compound removal equipment of the present invention, for example, using a power such as a ventilation fan, the substance to be removed is introduced into the inside of the apparatus equipped with the chemical filter for removing the inhibitor and the chemical filter of the present invention in this order. In addition to the aeration method that forcibly introduces air containing air and removes the substance to be removed, air is used to power the inside of the apparatus equipped with the chemical filter for removing the inhibitory substance and the chemical filter of the present invention in this order. Rather than introducing the method, there is a stationary method in which the substance to be removed is removed by contact only with natural diffusion or natural convection. That is, the silanol compound removal equipment of the present invention can be used by either the aeration method or the stationary method. As the silanol compound removal equipment using the ventilation method, for example, a ventilation fan (for example, a device for taking in air, a device for discharging air), the chemical filter of the present invention, and the chemical filter for removing an inhibitory substance are integrated. A unit (sometimes referred to as a “fan filter unit (FFU)”). The FFU can be attached to a ceiling or a clean booth, or provided in the middle of a duct.

本発明のシラノール化合物除去設備において、各ケミカルフィルタ(本発明のケミカルフィルタ、阻害物質除去用ケミカルフィルタ等)は、それぞれ、枠入れされた状態のケミカルフィルタ(枠入れされたケミカルフィルタ)であってもよい。また、本発明のシラノール化合物除去設備における全てのケミカルフィルタが枠入れされたケミカルフィルタであってもよいし、一部のケミカルフィルタが枠入れされたケミカルフィルタであってもよい。また、ケミカルフィルタ毎に枠入れされていてもよいし、一部又は全部のケミカルフィルタがまとめて一つに枠入れされていてもよい。   In the silanol compound removal facility of the present invention, each chemical filter (the chemical filter of the present invention, the chemical filter for removing an inhibitor, etc.) is a chemical filter (framed chemical filter) in a framed state. Also good. Moreover, the chemical filter with which all the chemical filters in the silanol compound removal equipment of this invention were put into a frame may be sufficient, and the chemical filter with which some chemical filters were put into a frame may be sufficient. Further, it may be framed for each chemical filter, or a part or all of the chemical filters may be collectively framed.

上記枠入れされたケミカルフィルタは、例えば、フィルタ基材に吸着剤が付着しているケミカルフィルタ(濾材)を枠に入れて得られる。上記枠入れされたケミカルフィルタとしては、例えば、パネル型フィルタ、セル型フィルタ、配管用ケミカルフィルタなどが挙げられる。なお、上記濾材及び上記枠入れされたケミカルフィルタの両方が本明細書におけるケミカルフィルタに相当する。   The framed chemical filter is obtained, for example, by putting a chemical filter (filter medium) in which an adsorbent is attached to a filter base material. Examples of the framed chemical filter include a panel type filter, a cell type filter, a piping chemical filter, and the like. In addition, both the said filter medium and the said framed chemical filter correspond to the chemical filter in this specification.

上記パネル型フィルタとしては、例えば、額縁のように、板状の濾材の縁を枠にはめ込んだケミカルフィルタが挙げられる。上記パネル型フィルタは、一般的に、板状の濾材の厚み方向にシラノール化合物を含む流体を通過させるように使用される。枠の形状は、特に限定されず、使用態様によって適宜選択することができる。上記枠の形状としては、例えば、多角形状(例えば、三角形状、四角形状、六角形状、額縁形状等)、円形状、楕円形状、多角形の一部又は全部の角が丸められた形状、これらの形状を組み合わせた形状などが挙げられる。また、上記板状の濾材は、1枚のみを用いてもよいし、複数の濾材を重ねたものを用いてもよい。   Examples of the panel type filter include a chemical filter in which the edge of a plate-shaped filter medium is fitted in a frame like a frame. The panel-type filter is generally used so that a fluid containing a silanol compound passes in the thickness direction of a plate-shaped filter medium. The shape of the frame is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the usage mode. Examples of the shape of the frame include a polygonal shape (for example, a triangular shape, a quadrangular shape, a hexagonal shape, a frame shape, etc.), a circular shape, an elliptical shape, a shape in which some or all of the corners of the polygon are rounded, The shape etc. which combined these shapes are mentioned. Further, the plate-shaped filter medium may be a single sheet, or may be a stack of a plurality of filter mediums.

上記セル型フィルタとしては、例えば、六面体形状(立方体、直方体等)等のセルの内部に、シラノール化合物を含む流体が濾材を通過するように濾材が配置されたフィルタが挙げられる。上記セル型フィルタとしては、例えば、濾材が、連続したV字型となるように一連の折り曲げ部を有し、該折り曲げ部が通気方向と対向するように配置されているケミカルフィルタが挙げられる。なお、上記セル型フィルタは、上記の各折り曲げ部が切断された状態、即ち複数の濾材がV字構造となるように、屏風状に配置したケミカルフィルタであってもよい。なお、濾材をV字構造となるように配置したセル型フィルタでは、シラノール化合物を含む流体が、V字構造となるように配置されている濾材の厚み方向に通過するように配置されている。   Examples of the cell-type filter include a filter in which a filter medium is disposed inside a cell having a hexahedral shape (cube, rectangular parallelepiped, etc.) so that a fluid containing a silanol compound passes through the filter medium. Examples of the cell-type filter include a chemical filter in which the filter medium has a series of bent portions so that the filter medium has a continuous V shape, and the bent portions are arranged to face the aeration direction. The cell type filter may be a chemical filter arranged in a folding screen so that each of the bent portions is cut, that is, a plurality of filter media have a V-shaped structure. In the cell type filter in which the filter medium is arranged to have a V-shaped structure, the fluid containing the silanol compound is arranged to pass in the thickness direction of the filter medium arranged to have the V-shaped structure.

上記配管用ケミカルフィルタとしては、例えば、筒状(例えば、円筒状、角筒状等)等の配管の内部の一部に濾材が詰められたケミカルフィルタが挙げられる。なお、濾材が詰められている部分においては、シラノール化合物を含む流体全てが濾材を通過するように、筒状の配管の断面の全面に濾材が詰められていることが好ましい。上記配管用ケミカルフィルタは、圧力配管中に好ましく用いることができる。   Examples of the pipe chemical filter include a chemical filter in which a filter medium is packed in a part of a pipe (for example, a cylinder, a square cylinder, etc.). In the portion where the filter medium is packed, it is preferable that the filter medium is packed over the entire cross section of the tubular pipe so that all the fluid containing the silanol compound passes through the filter medium. The chemical filter for piping can be preferably used in pressure piping.

本発明のシラノール化合物除去設備において、各ケミカルフィルタが隔離して配置されている場合、各ケミカルフィルタが設置されている環境は同じであってもよいし、それぞれで異なっていてもよい。   In the silanol compound removal equipment of the present invention, when each chemical filter is arranged separately, the environment in which each chemical filter is installed may be the same or different.

(本発明のシラノール化合物除去設備の使用環境)
本発明のシラノール化合物除去設備は、ケミカルフィルタが使用できる様々な環境において使用することができる。例えば、本発明のケミカルフィルタは、活性炭が使用できない高温環境下や、様々な濃度環境下、湿度環境下等の環境下でも使用することができるため、本発明のシラノール化合物除去設備における本発明のケミカルフィルタはこれらの環境下でも使用することができる。
(Usage environment of silanol compound removal equipment of the present invention)
The silanol compound removal equipment of the present invention can be used in various environments where chemical filters can be used. For example, since the chemical filter of the present invention can be used in a high temperature environment where activated carbon cannot be used, or in an environment such as various concentration environments and humidity environments, the chemical filter of the present invention in the silanol compound removal facility of the present invention can be used. The chemical filter can be used in these environments.

本発明のケミカルフィルタは、幅広い温度環境下(例えば、0〜500℃の環境下)で使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、高温環境下では活性炭が徐々に酸化するため、賦活が進行し細孔が広がることで、除去性能が低下するため、使用することができない。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、吸着剤として活性炭を用いることを必須としないため、高温環境下を含む広い温度環境下で使用することができる。従って、本発明のシラノール化合物除去設備において本発明のケミカルフィルタはこれらの環境下でも使用することができる。本発明のシラノール化合物除去用設備における本発明のケミカルフィルタが使用される環境の温度は、特に限定されないが、10〜300℃が好ましく、より好ましくは15〜100℃、さらに好ましくは15〜50℃である。   The chemical filter of the present invention can be used in a wide temperature environment (for example, an environment of 0 to 500 ° C.). A chemical filter using activated carbon as an adsorbent cannot be used because activated carbon gradually oxidizes in a high-temperature environment, and the activation progresses and the pores widen, resulting in a decrease in removal performance. In contrast, the chemical filter of the present invention does not require the use of activated carbon as an adsorbent, and therefore can be used in a wide temperature environment including a high temperature environment. Therefore, the chemical filter of the present invention can be used in these environments in the silanol compound removing equipment of the present invention. Although the temperature of the environment where the chemical filter of this invention is used in the silanol compound removal equipment of this invention is not specifically limited, 10-300 degreeC is preferable, More preferably, it is 15-100 degreeC, More preferably, it is 15-50 degreeC It is.

さらに、吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、物理吸着によりシラノール化合物を除去することにより、高温環境下では、シラノール化合物の分子運動が活発化するためと推測されるが、シラノール化合物の除去能が低下する傾向がある。これに対し、本発明の吸着剤は主に化学吸着のように強固な結合でシラノール化合物を除去すると考えられるため、本発明のシラノール化合物除去設備は高温環境下であっても効率的にシラノール化合物を除去することができる。   Furthermore, chemical filters using activated carbon as an adsorbent are presumed to be because the molecular movement of the silanol compound is activated in a high-temperature environment by removing the silanol compound by physical adsorption. Tends to decrease. On the other hand, since the adsorbent of the present invention is considered to remove silanol compounds with strong bonds mainly as in chemical adsorption, the silanol compound removal equipment of the present invention is effective even in a high temperature environment. Can be removed.

本発明のケミカルフィルタは、結露しない範囲内で幅広い湿度環境下(例えば、相対湿度0〜99%RHの環境下)で使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、例えば、相対湿度33%RH以下ではTMSの二量化が促進されることが知られている(例えば、特開2012−30163号公報)。但し、実際にケミカルフィルタが使用される環境下では流体中のTMSの濃度が薄く、その場合は二量化が起こりにくい。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、シラノール化合物を二量化させずに除去可能であるため、幅広い湿度環境下において効率的にシラノール化合物を除去することができる。このため、本発明のシラノール化合物除去設備において本発明のケミカルフィルタは、ドライエア中やN2ガス等の不活性ガスによるパージガス中のシラノール化合物も効率的に除去することができる。本発明のシラノール化合物除去用設備において本発明のケミカルフィルタが使用される相対湿度は、特に限定されないが、0〜95%RHが好ましく、より好ましくは0〜60%RH、さらに好ましくは0〜40%RHである。 The chemical filter of the present invention can be used in a wide range of humidity environments (for example, in an environment with a relative humidity of 0 to 99% RH) as long as no condensation occurs. A chemical filter using activated carbon as an adsorbent is known to promote TMS dimerization at, for example, a relative humidity of 33% RH or less (for example, JP 2012-30163 A). However, in an environment where a chemical filter is actually used, the concentration of TMS in the fluid is thin, and in this case, dimerization is unlikely to occur. On the other hand, since the chemical filter of the present invention can be removed without dimerizing the silanol compound, the silanol compound can be efficiently removed under a wide range of humidity. For this reason, in the silanol compound removal equipment of the present invention, the chemical filter of the present invention can also efficiently remove silanol compounds in the purge gas by dry gas or inert gas such as N 2 gas. The relative humidity at which the chemical filter of the present invention is used in the silanol compound removing facility of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0 to 95% RH, more preferably 0 to 60% RH, and still more preferably 0 to 40. % RH.

また、水混合物のpHが7以下の無機シリカ系多孔質材料としてpHが7以下のゼオライトを用いる場合、当該ゼオライト中の水素イオン量が多くその他の陽イオン量が比較的少なくなっており、ゼオライトの疎水性が比較的高いため、高湿度環境下であっても流体中の水分を吸着しにくく、湿度に対する影響を受けにくい。このため、高湿環境下であっても効率的にシラノール化合物を除去することができる。   When a zeolite having a pH of 7 or less is used as the inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less in the water mixture, the amount of hydrogen ions in the zeolite is large and the amount of other cations is relatively small. Because of its relatively high hydrophobicity, it is difficult to adsorb moisture in the fluid even in a high humidity environment, and is less susceptible to humidity. For this reason, a silanol compound can be efficiently removed even in a high humidity environment.

本発明のケミカルフィルタは、幅広い圧力環境下(例えば、10-11〜100MPaの環境下)で使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、高圧環境下では、除去対象物質の濃度が高くなるため除去能が高くなるが、常圧に戻した際に、圧力により過剰に付着していた物質が脱離する傾向がある。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、シラノール化合物を強固に吸着して除去するため、高圧環境下で使用した後常圧に戻した際にも脱離することがない。このため、本発明のシラノール化合物除去設備において本発明のケミカルフィルタは、高圧環境下を含む広い圧力環境下で使用することができる。本発明のケミカルフィルタが使用される環境の圧力は、特に限定されないが、10-7〜1MPaが好ましく、より好ましくは10-4〜1MPa、さらに好ましくは0.05〜1MPaである。このため、本発明のシラノール化合物除去設備において本発明のケミカルフィルタは、圧力配管内でも好ましく使用できる。なお、一つの配管用ケミカルフィルタ内に、本発明のケミカルフィルタ及び阻害物質除去用ケミカルフィルタを有していてもよい。 The chemical filter of the present invention can be used under a wide pressure environment (for example, an environment of 10 −11 to 100 MPa). A chemical filter using activated carbon as an adsorbent has a high removal capability in a high-pressure environment because the concentration of the substance to be removed is high, but when it is returned to normal pressure, the substance that has adhered excessively due to the pressure. There is a tendency to detach. In contrast, the chemical filter of the present invention strongly adsorbs and removes the silanol compound, so that it does not desorb when used under a high pressure environment and then returned to normal pressure. For this reason, in the silanol compound removal equipment of the present invention, the chemical filter of the present invention can be used under a wide pressure environment including a high pressure environment. Although the pressure of the environment where the chemical filter of this invention is used is not specifically limited, 10 < -7 > -1MPa is preferable, More preferably, it is 10 < -4 > -1MPa, More preferably, it is 0.05-1MPa. For this reason, the chemical filter of this invention can be preferably used also in pressure piping in the silanol compound removal equipment of this invention. In addition, you may have the chemical filter of this invention and the chemical filter for inhibitory substance removal in one chemical filter for piping.

本発明のケミカルフィルタは、幅広い範囲のシラノール化合物の濃度環境下(例えば、0.001ppb〜10ppm)でも好ましく使用することができる。例えば、上記特許文献2には、吸着剤に酸性物質の添着剤を添着したものを用いたケミカルフィルタが開示されており、酸性物質の添着剤によってシラノール化合物を二量化し、二量化されたものを吸着剤が除去している。但し、実際にケミカルフィルタが使用される環境下では空気中のTMSの濃度が薄く、その場合は二量化が起こりにくい。これに対し、本発明のシラノール化合物除去設備における本発明のケミカルフィルタは、シラノール化合物を二量化させずに除去可能であるため、流体中のシラノール化合物の濃度が極めて低い環境下(例えば、1桁ppb以下)でもシラノール化合物を高効率に除去することができる。特に、本発明のシラノール化合物除去設備(特に、本発明のケミカルフィルタ)は、流体中(特に、空気中)のシラノール化合物の濃度が100ppb以下(好ましくは、50ppb以下、より好ましくは10ppb以下)の極めて低濃度の環境下で好ましく使用することができる。なお、特に限定されないが、上記流体中のシラノール化合物の濃度は、0.001ppb以上であることが好ましい。   The chemical filter of the present invention can be preferably used even under a wide range of silanol compound concentration environments (for example, 0.001 ppb to 10 ppm). For example, Patent Document 2 discloses a chemical filter using an adsorbent with an acidic substance adhering agent, and dimerizing and dimerizing a silanol compound with an acidic substance adhering agent. The adsorbent is removed. However, in an environment where a chemical filter is actually used, the concentration of TMS in the air is low, and in this case, dimerization hardly occurs. On the other hand, the chemical filter of the present invention in the silanol compound removal facility of the present invention can remove the silanol compound without dimerizing it, so that the concentration of the silanol compound in the fluid is extremely low (for example, one digit). Silanol compounds can be removed with high efficiency even at ppb or less). In particular, the silanol compound removal equipment of the present invention (particularly the chemical filter of the present invention) has a silanol compound concentration in the fluid (particularly in the air) of 100 ppb or less (preferably 50 ppb or less, more preferably 10 ppb or less). It can be preferably used in an extremely low concentration environment. Although not particularly limited, the concentration of the silanol compound in the fluid is preferably 0.001 ppb or more.

なお、本発明のシラノール化合物除去設備(特に、本発明のケミカルフィルタ)を流体中のシラノール化合物の濃度が極めて低い環境下で使用する場合、当該環境の温度は、特に限定されないが、0〜500℃が好ましく、より好ましくは15〜50℃である。   In addition, when using the silanol compound removal equipment of the present invention (particularly, the chemical filter of the present invention) in an environment where the concentration of the silanol compound in the fluid is extremely low, the temperature of the environment is not particularly limited, but is 0 to 500. ° C is preferred, more preferably 15 to 50 ° C.

本発明のケミカルフィルタは、様々な風速の環境下(例えば、ろ過風速が0〜5m/s)で使用できる。特に、高風速環境下(例えば、ろ過風速が1〜5m/sの環境下)でも使用できる。吸着剤として活性炭を用いたケミカルフィルタは、通過する空気の風速が速いほど除去能が低下する傾向がある。これに対し、本発明のケミカルフィルタは、高風速環境下であってもシラノール化合物を効率的に除去することができる。本発明のシラノール化合物除去設備において本発明のケミカルフィルタが使用される環境の風速は、特に限定されないが、ろ過風速が0〜5m/sが好ましく、より好ましくはろ過風速が0〜3m/s、さらに好ましくはろ過風速が0〜1m/sである。   The chemical filter of the present invention can be used under various wind speed environments (for example, the filtration wind speed is 0 to 5 m / s). In particular, it can be used even in a high wind speed environment (for example, in an environment where the filtration wind speed is 1 to 5 m / s). A chemical filter using activated carbon as an adsorbent tends to have a lower removal ability as the wind speed of the passing air is higher. On the other hand, the chemical filter of the present invention can efficiently remove the silanol compound even under a high wind speed environment. Although the wind speed of the environment in which the chemical filter of the present invention is used in the silanol compound removal facility of the present invention is not particularly limited, the filtration wind speed is preferably 0 to 5 m / s, more preferably the filtration wind speed is 0 to 3 m / s, More preferably, the filtration wind speed is 0 to 1 m / s.

また、本発明のシラノール化合物除去設備(特に、本発明のケミカルフィルタ)は、シラノール化合物以外のガスの含有量が低い環境下(低ガス環境下)、空気の濃度が薄い環境下(例えば、真空環境下)であっても使用することができる。また、本発明のケミカルフィルタは吸着剤として活性炭を用いることを必須としないため、本発明のシラノール化合物除去設備において本発明のケミカルフィルタは、難燃性が求められる環境下において好ましく使用することができる。   Moreover, the silanol compound removal equipment of the present invention (particularly, the chemical filter of the present invention) is used in an environment where the content of gas other than the silanol compound is low (low gas environment) and in an environment where the concentration of air is low (for example, vacuum It can be used even in the environment). In addition, since the chemical filter of the present invention does not necessarily use activated carbon as an adsorbent, the chemical filter of the present invention is preferably used in an environment where flame retardancy is required in the silanol compound removal facility of the present invention. it can.

本発明のシラノール化合物除去設備は、シラノール化合物を除去するための設備である。上記シラノール化合物は、R4-nSi(OH)nで表されるように、シラノール基(−Si−OH)を少なくとも有する化合物である。上記nは、1〜3の整数である。上記Rは、水素原子;フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;置換基を有していてもよい炭化水素基(好ましくはアルキル基、より好ましくは炭素数1〜3のアルキル基)などが挙げられる。なお、Rが複数ある場合、複数のRのうちの2以上が同一であってもよいし、それぞれが異なっていてもよい。また、上記シラノール化合物は、揮発性を有するものが好ましい。上記シラノール化合物としては、特に、トリメチルシラノール(TMS)が好ましい。 The silanol compound removal equipment of the present invention is equipment for removing a silanol compound. The silanol compound is a compound having at least a silanol group (—Si—OH) as represented by R 4-n Si (OH) n . N is an integer of 1 to 3. R represents a hydrogen atom; a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom; an optionally substituted hydrocarbon group (preferably an alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms), and the like. It is done. When there are a plurality of Rs, two or more of the plurality of Rs may be the same or different. The silanol compound is preferably volatile. As the silanol compound, trimethylsilanol (TMS) is particularly preferable.

[流体浄化方法]
さらに、本発明のシラノール化合物除去設備を用いて流体中のシラノール化合物を除去することによって、流体を浄化することができる。このように、本発明のシラノール化合物除去設備を用いて流体中のシラノール化合物を除去して流体を浄化する方法を、「本発明の流体浄化方法」と称する場合がある。このため、本発明のシラノール化合物除去設備は、流体中(例えば、空気中)のシラノール化合物を除去するため適宜な場所に設置できる。例えば、本発明のシラノール化合物除去設備は、クリーンルーム内の設備(特に、露光設備の内部設備、塗布現像設備の内部設備、半導体チップの切削加工工程周辺の設備等の半導体製造工程周辺の設備)、磁気ディスク記憶装置内部の設備(例えば、HDD内部の設備)、液晶ディスプレイの製造工程周辺の設備、下水処理場の設備、埋め立て地の設備など、シラノール化合物の除去が求められている用途として、特に好ましく用いることができる。
[Fluid purification method]
Furthermore, the fluid can be purified by removing the silanol compound in the fluid using the silanol compound removing equipment of the present invention. As described above, the method of removing the silanol compound in the fluid using the silanol compound removing equipment of the present invention and purifying the fluid may be referred to as “the fluid purification method of the present invention”. For this reason, the silanol compound removal equipment of the present invention can be installed at an appropriate place in order to remove the silanol compound in the fluid (for example, in the air). For example, the silanol compound removal equipment of the present invention includes equipment in a clean room (in particular, equipment inside a semiconductor manufacturing process such as an internal equipment of an exposure equipment, an internal equipment of a coating and developing equipment, a equipment around a semiconductor chip cutting process), As applications that require removal of silanol compounds, such as equipment inside magnetic disk storage devices (eg, equipment inside HDDs), equipment around the manufacturing process of liquid crystal displays, equipment at sewage treatment plants, equipment at landfill sites, etc. It can be preferably used.

上記クリーンルーム(例えば、ガス状汚染物質が制御されたクリーンルーム、特に、半導体の製造工場のクリーンルームなど)では、シラノール化合物等の様々なガス状有機化合物が存在している。シラノール化合物は、半導体のシリコンウエハ表面や液晶ガラス基板表面に吸着し、これら製品に不具合を生じさせることがある。また、上記下水処理場において、消化槽から発生する消化ガスには、シャンプーや化粧品に含まれるシリコーンオイルに起因する微量のシラノール化合物が含まれている。さらに、上記埋め立て地においては、埋め立てに使用する泥(活性汚泥など)中のバイオガスに含まれるシロキサン化合物やシラノール化合物が問題となることがあった。従って、本発明のシラノール化合物除去設備は、このような用途の流体(特に、空気)浄化に特に好ましく使用することができる。   In the clean room (for example, a clean room in which gaseous pollutants are controlled, especially a clean room in a semiconductor manufacturing factory, etc.), various gaseous organic compounds such as silanol compounds exist. Silanol compounds may be adsorbed on the surface of a semiconductor silicon wafer or the surface of a liquid crystal glass substrate, causing problems in these products. In the sewage treatment plant, the digestion gas generated from the digestion tank contains a trace amount of silanol compound due to the silicone oil contained in the shampoo and cosmetics. Furthermore, in the above landfill, siloxane compounds and silanol compounds contained in biogas in mud (active sludge and the like) used for landfill may be problematic. Therefore, the silanol compound removal equipment of the present invention can be used particularly preferably for fluid (especially air) purification for such applications.

また、ガスセンサ、反応触媒等のシラノール化合物による被毒の回避が求められる用途にも好ましく使用することができる。その他にも、各種分析装置の周辺、ガス供給ライン、細胞再生加工が行われる周辺、微細孔加工が行われる周辺、原子力プラント等にも用いることができる。また、シラノール化合物は、燃料電池の起電力を低下させるおそれがあるため、燃料電池の製造工程等でも好ましく用いることができる。さらに、シラノール化合物は、ガスタービン、ボイラーのバーナーや、熱交換器等に堆積して効率を低下させたり、不調や故障の発生要因となるおそれがあるため、このような場所で用いることもできる。   Moreover, it can be preferably used also for applications that require avoidance of poisoning by silanol compounds such as gas sensors and reaction catalysts. In addition, it can also be used in the vicinity of various analyzers, gas supply lines, the periphery where cell regeneration processing is performed, the periphery where micropore processing is performed, a nuclear power plant, and the like. Silanol compounds can also be preferably used in fuel cell manufacturing processes and the like because they may reduce the electromotive force of the fuel cell. Furthermore, silanol compounds may accumulate in gas turbines, boiler burners, heat exchangers, etc., reducing efficiency and causing malfunctions and failures, so they can also be used in such places. .

上記クリーンルーム内のシラノール化合物除去設備は、半導体製造装置用のシラノール化合物除去設備として使用されることが好ましい。中でも、半導体製造プロセスの露光工程で用いる露光装置の内部用のシラノール化合物除去設備、塗布現像装置(コーターデベロッパー)の内部用のシラノール化合物除去設備であることが好ましい。半導体製造プロセスの露光工程で用いる露光装置の内部、あるいは塗布現像装置その他において、TMSが発生することがあり、浮遊しているTMSはレンズ等に結合して曇りの原因となり、露光障害等を引き起こすおそれがある。なお、本発明のシラノール化合物除去設備を上記クリーンルーム内に用いることで、本発明のクリーンルームとすることができる。また、本発明のシラノール化合物除去設備を半導体製造装置の内部に用いることで、本発明の半導体製造設備とすることができる。さらに、本発明のシラノール化合物除去設備を上記露光装置の内部や、塗布現像装置に用いることで、本発明の露光設備、あるいは本発明の塗布現像設備とすることができる。   The silanol compound removing equipment in the clean room is preferably used as a silanol compound removing equipment for a semiconductor manufacturing apparatus. Especially, it is preferable that they are the silanol compound removal equipment for the inside of the exposure apparatus used in the exposure process of a semiconductor manufacturing process, and the silanol compound removal equipment for the inside of a coating and developing apparatus (coater developer). TMS may occur in the exposure apparatus used in the exposure process of the semiconductor manufacturing process, or in the coating and developing apparatus, etc., and the floating TMS is combined with a lens or the like to cause fogging and cause exposure troubles. There is a fear. In addition, it can be set as the clean room of this invention by using the silanol compound removal equipment of this invention in the said clean room. Moreover, it can be set as the semiconductor manufacturing equipment of this invention by using the silanol compound removal equipment of this invention inside a semiconductor manufacturing apparatus. Further, by using the silanol compound removing facility of the present invention in the above exposure apparatus or in a coating and developing apparatus, the exposure apparatus of the present invention or the coating and developing apparatus of the present invention can be obtained.

[半導体製造設備]
本発明の半導体製造設備は、本発明のシラノール化合物除去設備を備えている。上記半導体製造設備は、本発明のシラノール化合物除去設備を有する半導体製造設備であれば特に限定されない。本発明の半導体製造設備によれば、内部ケミカルフィルタとして、本発明のケミカルフィルタが用いられているため、活性炭を吸着剤とする従来のケミカルフィルタを用いた半導体製造装置と比較して、流体中(特に、空気中)のシラノール化合物を効率よく除去できる。また、シラノール化合物の除去効率は短時間で低下することはなく、活性炭のようにシラノール化合物を放出してマイナス効率(フィルタ上流よりも下流側の方が高濃度)になることがない。さらに、シラノール化合物を二量化せずに吸着できるので、流体中(特に、空気中)のシラノール化合物が低濃度であっても効率よく除去できる。そのため、流体中(特に、空気中)のシラノール化合物に起因する露光障害等を顕著に抑制できる。
[Semiconductor manufacturing equipment]
The semiconductor manufacturing facility of the present invention includes the silanol compound removing facility of the present invention. The said semiconductor manufacturing equipment will not be specifically limited if it is a semiconductor manufacturing equipment which has the silanol compound removal equipment of this invention. According to the semiconductor manufacturing equipment of the present invention, since the chemical filter of the present invention is used as an internal chemical filter, it is in a fluid compared with a semiconductor manufacturing apparatus using a conventional chemical filter using activated carbon as an adsorbent. The silanol compound (especially in the air) can be efficiently removed. Further, the removal efficiency of the silanol compound does not decrease in a short time, and the silanol compound is not released as in the case of activated carbon and does not become negative efficiency (higher concentration on the downstream side than on the upstream side of the filter). Furthermore, since the silanol compound can be adsorbed without dimerization, it can be efficiently removed even if the silanol compound in the fluid (particularly in the air) has a low concentration. For this reason, it is possible to remarkably suppress an exposure failure caused by a silanol compound in the fluid (particularly in the air).

[露光設備、塗布現像設備]
本発明の露光設備は、本発明のシラノール化合物除去設備を備えている。上記露光設備は、本発明のシラノール化合物除去設備を有する露光設備であれば特に限定されない。また、本発明の塗布現像設備は、本発明のシラノール化合物除去設備を備えている。上記塗布現像設備は、本発明のシラノール化合物除去設備を有する塗布現像設備であれば特に限定されない。本発明の露光設備及び本発明の塗布現像設備によれば、内部設備として、水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いた本発明のケミカルフィルタ、及び、本発明のケミカルフィルタの上流に、本発明のケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質を除去する阻害物質除去用ケミカルフィルタを有するシラノール化合物除去設備が用いられているため、活性炭を吸着剤とする従来のケミカルフィルタを用いた露光設備及び塗布現像設備と比較して、流体中(特に、空気中)のTMS等のシラノール化合物を効率よく除去できる。特に、シラノール化合物の除去効率は短時間で低下することはなく、活性炭のようにTMSを放出してマイナス効率(フィルタ上流よりも下流側の方が高濃度)になることがない。また、シラノール化合物を二量化せずに吸着できるので、流体中(特に、空気中)のシラノール化合物が低濃度であっても効率よく除去できる。そして、本発明のケミカルフィルタのシラノール化合物に対する除去能を低下させる物質が存在する場合であっても、当該除去能は低下しない。そのため、流体中(特に、空気中)のシラノール化合物に起因する露光障害等を顕著に抑制できる。
[Exposure equipment, coating and developing equipment]
The exposure equipment of the present invention includes the silanol compound removal equipment of the present invention. The said exposure equipment will not be specifically limited if it is exposure equipment which has the silanol compound removal equipment of this invention. Moreover, the coating and developing equipment of the present invention includes the silanol compound removing equipment of the present invention. The coating and developing equipment is not particularly limited as long as it is a coating and developing equipment having the silanol compound removing equipment of the present invention. According to the exposure equipment of the present invention and the coating and developing equipment of the present invention, the chemical filter of the present invention using an inorganic silica-based porous material having a pH of a water mixture of 7 or less as an adsorbent as the internal equipment, Since the silanol compound removal equipment which has the chemical filter for inhibitor removal which removes the inhibitor which reduces the silanol compound removal ability of the chemical filter of the present invention is used upstream of the chemical filter of the invention, activated carbon is used as an adsorbent. Compared with exposure equipment and coating and development equipment using conventional chemical filters, silanol compounds such as TMS in fluid (especially in air) can be efficiently removed. In particular, the removal efficiency of the silanol compound does not decrease in a short time, and TMS is not released like activated carbon, resulting in a negative efficiency (higher concentration on the downstream side than on the upstream side of the filter). Further, since the silanol compound can be adsorbed without dimerization, it can be efficiently removed even if the silanol compound in the fluid (particularly in the air) has a low concentration. And even if the substance which reduces the removal ability with respect to the silanol compound of the chemical filter of this invention exists, the said removal ability does not fall. For this reason, it is possible to remarkably suppress an exposure failure caused by a silanol compound in the fluid (particularly in the air).

本発明のシラノール化合物除去設備は、レーザー加工装置用のシラノール化合物除去設備として使用されることが好ましい。レーザー加工装置の内部、あるいはその周辺においてシラノール化合物が発生することがあり、レーザー光がシラノール化合物に衝突して散乱することによってレーザー照射が妨げとなったり、レーザーの光学系、特にレンズ表面に付着してレーザー照射の障害となるため、レーザー加工に不具合が生じたり、被加工物の表面に付着し、被加工物を汚染することがある。また、本発明のシラノール化合物除去設備をレーザー加工装置の内部に用いることで、本発明のレーザー加工設備とすることができる。   The silanol compound removing equipment of the present invention is preferably used as a silanol compound removing equipment for a laser processing apparatus. Silanol compounds may be generated inside or around the laser processing equipment, and laser light impinges on the silanol compounds and scatters, preventing laser irradiation or adhering to the laser optical system, especially the lens surface. As a result, the laser irradiation may become a hindrance, and laser processing may fail or may adhere to the surface of the workpiece and contaminate the workpiece. Moreover, it can be set as the laser processing equipment of this invention by using the silanol compound removal equipment of this invention inside a laser processing apparatus.

[レーザー加工設備]
本発明のレーザー加工設備は、本発明のシラノール化合物除去設備を備えている。上記レーザー加工設備は、本発明のシラノール化合物除去設備を有するレーザー加工設備であれば特に限定されない。本発明のレーザー加工設備によれば、内部ケミカルフィルタとして、本発明のケミカルフィルタが用いられているため、活性炭を吸着剤とする従来のケミカルフィルタを用いたレーザー加工装置と比較して、流体中(特に、空気中)のシラノール化合物を効率よく除去できる。また、シラノール化合物の除去効率は短時間で低下することはなく、活性炭のようにTMSを放出してマイナス効率(フィルタ上流よりも下流側の方が高濃度)になることがない。さらに、シラノール化合物を二量化せずに吸着できるので、流体中(特に、空気中)のシラノール化合物が低濃度であっても効率よく除去できる。そのため、流体中(特に、空気中)のシラノール化合物に起因するレーザー加工の不具合を顕著に抑制できる。
[Laser processing equipment]
The laser processing equipment of the present invention includes the silanol compound removing equipment of the present invention. The said laser processing equipment will not be specifically limited if it is a laser processing equipment which has the silanol compound removal equipment of this invention. According to the laser processing equipment of the present invention, since the chemical filter of the present invention is used as an internal chemical filter, it can be used in a fluid as compared with a laser processing apparatus using a conventional chemical filter using activated carbon as an adsorbent. The silanol compound (especially in the air) can be efficiently removed. Further, the removal efficiency of the silanol compound does not decrease in a short time, and TMS is not released like activated carbon, and the negative efficiency (the concentration on the downstream side of the filter upstream is higher). Furthermore, since the silanol compound can be adsorbed without dimerization, it can be efficiently removed even if the silanol compound in the fluid (particularly in the air) has a low concentration. Therefore, the malfunction of the laser processing resulting from the silanol compound in fluid (especially in air) can be suppressed significantly.

本発明のレーザー加工設備におけるレーザー加工装置としては、公知乃至慣用のレーザー加工装置が挙げられ、例えば、レーザーによりガラスやフィルム等を切断する装置、レーザーにより金属の微細加工を行う装置等、レーザーを使用する様々な加工装置が挙げられる。また、レーザーは、炭酸ガスレーザー、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザー等、公知乃至慣用のレーザーが挙げられ、特に限定されない。   Examples of the laser processing apparatus in the laser processing equipment of the present invention include known or conventional laser processing apparatuses, such as an apparatus that cuts glass or film with a laser, an apparatus that performs fine metal processing with a laser, and the like. The various processing apparatuses to be used are mentioned. Examples of the laser include known or commonly used lasers such as carbon dioxide laser and YAG (yttrium / aluminum / garnet) laser, and are not particularly limited.

以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、それらに何ら制限されるものではない。なお、「ppb」は、特に断りのない限り、重量基準である。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to them. “Ppb” is based on weight unless otherwise specified.

なお、以下の実施例1〜10で使用したVOCには、試験サンプルのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質は含まれていない。即ち、以下の実施例1〜10は、シラノール化合物除去用ケミカルフィルタの上流に、阻害物質除去用ケミカルフィルタが設けられている場合を想定したものである。   In addition, the VOC used in the following Examples 1-10 does not contain the inhibitor which reduces the silanol compound removal ability of a test sample. That is, Examples 1 to 10 below are based on the assumption that an inhibitor removal chemical filter is provided upstream of the silanol compound removal chemical filter.

実施例1
図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。実施例1では、2本のアクリル製の円筒状の試験カラム(内径50mm、長さ30cm)1を直列につないだものを6系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ2を取り付け、カラムの下流側に、流量計3、流量調整バルブ4、ポンプ5をこの順に取り付けた。直列につないだ2本のカラムの間に不織布6を挟み、不織布6上に試験サンプル(吸着剤)7を5mm厚で敷き、試験サンプルのろ過風速が5cm/sとなるように流量を調整したエアを流した。カラムに流すエアは、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、TMS3ppb、VOC250ppbを混ぜて使用した。上記通気試験装置の概略断面図(1系列分)を図2に示す。
試験サンプル(吸着剤)として、表1に示す水混合物(含有割合:5wt%)のpHが異なる複数のゼオライト(合成ゼオライト)(平均粒子径:3〜20μm)、表2に示す水混合物(含有割合:5wt%)のpHが異なる複数のシリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土、ヒュームドシリカ、及びタルク(平均粒子径:5〜30μm)を用いた。なお、ヒュームドシリカは、ペレット状に加工したものを用いた。試験サンプル6つごとに除去効率の測定を行い、測定を行う6つの試験サンプルをそれぞれ、6系列並列に配置したそれぞれのカラム1に用いた。
通気試験開始後3日目に、カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの水混合物のpHと除去効率の関係のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を図3(ゼオライト)、図4(シリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土、ヒュームドシリカ、タルク)に示す。図4中、四角印(□)はシリカゲルのデータ、三角印(△)は酸性白土のデータ、丸印(○)は活性白土のデータ、バツ印(×)は珪藻土のデータ、菱形印(◇)はヒュームドシリカのデータ、アスタリスク印(*)はタルクのデータをそれぞれ示す。グラフの横軸は試験サンプルの水混合物のpH、縦軸は除去効率(%)である。
Example 1
The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using an aeration test apparatus as shown in FIG. In Example 1, two series of acrylic cylindrical test columns (inner diameter: 50 mm, length: 30 cm) 1 connected in series are arranged in parallel in six lines, and a gas supply tube 2 is arranged upstream of the column. The flow meter 3, the flow rate adjusting valve 4, and the pump 5 were attached in this order on the downstream side of the column. The nonwoven fabric 6 was sandwiched between two columns connected in series, a test sample (adsorbent) 7 was laid on the nonwoven fabric 6 with a thickness of 5 mm, and the flow rate was adjusted so that the filtration wind speed of the test sample was 5 cm / s. Air was blown. As the air flowing through the column, TMS3 ppb and VOC 250 ppb were mixed with air adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a constant temperature and humidity chamber. A schematic cross-sectional view (for one series) of the aeration test apparatus is shown in FIG.
As a test sample (adsorbent), a plurality of zeolites (synthetic zeolites) (average particle diameter: 3 to 20 μm) having different pHs in the water mixture (content ratio: 5 wt%) shown in Table 1, and a water mixture (containing) A plurality of silica gels, acid clay, activated clay, diatomaceous earth, fumed silica, and talc (average particle diameter: 5 to 30 μm) having different pH at a ratio of 5 wt% were used. In addition, the fumed silica used what was processed into the pellet form. The removal efficiency was measured for every six test samples, and each of the six test samples to be measured was used for each column 1 arranged in parallel in six series.
On the third day after the start of the aeration test, air on the upstream and downstream sides of the column is collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collects the air is subjected to gas analysis by ATD (heat desorption device) -GC / MS. The gas concentration of TMS was measured. The removal efficiency of TMS was calculated from the measured gas concentration of TMS on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of the relationship between the pH of the water mixture of the test sample and the removal efficiency was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in FIG. 3 (zeolite) and FIG. 4 (silica gel, acid clay, activated clay, diatomaceous earth, fumed silica, talc). In FIG. 4, square marks (□) indicate silica gel data, triangle marks (△) indicate acid clay data, circle marks (◯) indicate active clay data, cross marks (×) indicate diatomaceous earth data, diamond marks (◇ ) Indicates fumed silica data, and asterisk (*) indicates talc data. The horizontal axis of the graph is the pH of the water mixture of the test sample, and the vertical axis is the removal efficiency (%).

Figure 2016068083
Figure 2016068083

Figure 2016068083
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表1及び図3に示されるように、水混合物のpHが7以下のゼオライトは、水混合物のpHが7を超えるゼオライトに比べて、TMSの除去効率が著しく大きい。また、水混合物のpHが低いゼオライトほどTMSの除去効率が高い傾向にある。表2及び図4に示されるように、pHが低い無機シリカ系多孔質材料ほどTMSの除去効率が高い傾向にある。   As shown in Table 1 and FIG. 3, the zeolite whose pH of the water mixture is 7 or less has significantly higher TMS removal efficiency than the zeolite whose pH of the water mixture exceeds 7. Also, the zeolite with lower pH of the water mixture tends to have higher TMS removal efficiency. As shown in Table 2 and FIG. 4, the inorganic silica-based porous material having a lower pH tends to have higher TMS removal efficiency.

実施例2
カラムに流すエアとして、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、TMS7ppb、VOC200ppbを混ぜたものを使用し、試験サンプルのろ過風速が3cm/sとなるように流量を調整したエアを流したこと以外は、実施例1と同様に、図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。
試験サンプル(吸着剤)として、表1及び表2に示す中でも、特定のゼオライト、シリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土をそれぞれ用いた。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を図5(ゼオライト)、図6(シリカゲル、酸性白土、活性白土、珪藻土)に示す。図5中、バツ印(×)はゼオライトAのデータ、菱形印(◇)はゼオライトBのデータ、アスタリスク印(*)はゼオライトCのデータ、三角印(△)はゼオライトDのデータ、四角印(□)はゼオライトGのデータをそれぞれ示す。図6中、菱形印(◇)はシリカゲルAのデータ、四角印(□)はシリカゲルCのデータ、三角印(△)は酸性白土Aのデータ、バツ印(×)は酸性白土Bのデータ、アスタリスク印(*)は活性白土Bのデータ、丸印(○)は珪藻土Aのデータをそれぞれ示す。また、図5及び図6中、グラフの横軸は経過日数(日)、縦軸は除去効率(%)である。
Example 2
As the air flowing through the column, a mixture of TMS7 ppb and VOC 200 ppb mixed with air adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a constant temperature and humidity chamber is used so that the filtration wind speed of the test sample is 3 cm / s. The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using an aeration test apparatus as shown in FIG. 1 in the same manner as in Example 1 except that air with an adjusted flow rate was flowed.
As a test sample (adsorbent), among those shown in Tables 1 and 2, specific zeolite, silica gel, acid clay, activated clay, and diatomaceous earth were used.
The upstream and downstream air of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collected the air was subjected to gas analysis by ATD (thermal desorption apparatus) -GC / MS to measure the gas concentration of TMS. The removal efficiency of TMS was calculated from the measured TMS gas concentration on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of the time change of the test sample was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in FIG. 5 (zeolite) and FIG. 6 (silica gel, acid clay, activated clay, diatomaceous earth). In FIG. 5, the cross mark (×) is the data of zeolite A, the diamond mark (◇) is the data of zeolite B, the asterisk mark (*) is the data of zeolite C, the triangle mark (Δ) is the data of zeolite D, and the square mark (□) shows the data of zeolite G, respectively. In FIG. 6, rhombus marks (◇) indicate data for silica gel A, square marks (□) indicate data for silica gel C, triangle marks (Δ) indicate data for acid clay A, cross marks (×) indicate data for acid clay B, An asterisk mark (*) indicates data of activated clay B, and a circle mark (◯) indicates data of diatomaceous earth A. 5 and 6, the horizontal axis of the graph is the number of days elapsed (day), and the vertical axis is the removal efficiency (%).

図5に示されるように、水混合物のpHが7以下のゼオライト(ゼオライトA、ゼオライトB、ゼオライトC、ゼオライトD)は、水混合物のpHが7を超えるゼオライト(ゼオライトG)に比べて、日数が経過してもTMSの除去効率が著しく大きい。また、図6に示されるように、水混合物のpHが7以下のシリカゲル(シリカゲルA)、酸性白土(酸性白土A)、活性白土(活性白土B)、珪藻土(珪藻土A)は、水混合物のpHが7を超えるシリカゲル(シリカゲルC)、酸性白土(酸性白土B)に比べて、日数が経過してもTMSの除去効率が大きい。   As shown in FIG. 5, the zeolite (zeolite A, zeolite B, zeolite C, zeolite D) whose pH of the water mixture is 7 or less is compared with the zeolite (zeolite G) whose pH of the water mixture is more than 7. Even after the elapse of time, the removal efficiency of TMS is remarkably large. In addition, as shown in FIG. 6, silica gel (silica gel A), acid clay (acid clay A), activated clay (active clay B), and diatomaceous earth (diatomaceous earth A) having a pH of 7 or less are mixed with the water mixture. Compared with silica gel (silica gel C) and acidic clay (acid clay B) having a pH of more than 7, the removal efficiency of TMS is large even after days.

実施例3
実施例2の通気試験の終了後のゼオライトAを30mlのアセトン溶媒に入れ、2時間振とうした。その後、上澄み液をGC−FID分析に付した。TMSのGC−FIDで測定した面積値を表3に示した。なお、比較対象として、ヤシ殻活性炭(フタムラ化学(株)製、商品名「太閤CB」)を吸着剤として、実施例2と同様の通気試験を行った後、上記測定サンプルと同様にTMSのGC−FIDで測定した面積値を表3に示した。
Example 3
Zeolite A after completion of the aeration test of Example 2 was placed in 30 ml of acetone solvent and shaken for 2 hours. Thereafter, the supernatant was subjected to GC-FID analysis. Table 3 shows the area values measured by GC-FID of TMS. In addition, as a comparison object, a coconut shell activated carbon (trade name “Dazai CB”, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.) was used as an adsorbent, and the same aeration test as in Example 2 was performed. The area values measured by GC-FID are shown in Table 3.

Figure 2016068083
Figure 2016068083

表3に示されるように、ヤシ殻活性炭の場合は、吸着されたTMSはアセトン抽出により脱離するが、ゼオライトAの場合は、吸着されたTMSはアセトン抽出によって脱離しない。このことから、TMSは水混合物のpHが7以下のゼオライトに、活性炭と比較して極めて強い力で吸着していることが分かる。   As shown in Table 3, in the case of coconut shell activated carbon, the adsorbed TMS is desorbed by acetone extraction, but in the case of zeolite A, the adsorbed TMS is not desorbed by acetone extraction. From this, it can be seen that TMS is adsorbed to zeolite with a water mixture having a pH of 7 or less with an extremely strong force as compared with activated carbon.

実施例4
ガラスクロス(フィルタ基材)を波型に成形した後、シート状のガラスクロスを介して積層し(接着剤で固定)、この積層体を、ゼオライトAと無機バインダ(コロイダルシリカ、日産化学工業(株)製、商品名「スノーテックスO」)と水を含む懸濁液中に浸漬した後、懸濁液から取り出し、乾燥して、ハニカム構造のフィルタ構造体Aを作製した。フィルタ構造体Aの通気孔(通気路)の断面は波形であり、該波形の底辺の長さは1〜5mm、高さは1〜5mmである。上記フィルタ構造体Aを粉砕したものを純水に浸漬して浸漬液(フィルタ構造体Aの割合:5wt%)を作製し、当該浸漬液のpHを測定したところ、4.81であった。なお、比較材料として、ヤシ殻活性炭(フタムラ化学(株)製、商品名「太閤CB」)を同様にハニカム構造化したフィルタ構造体Bを用いた。
図7に示すような通気試験装置を用いて、フィルタ構造体のガス除去効率を測定した。
すなわち、アクリル製の四角筒状の試験カラム(19mm×19mm×長さ20cm)8を2本並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ2を取り付け、カラムの下流側に、流量計3、流量調整バルブ4、ポンプ5をこの順に取り付けた。カラムの中にフィルタ構造体(長さ80mm)9を入れた。フィルタ構造体のろ過風速が0.5m/sとなるように流量を調整したエアを流した。カラムに流すエアは、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、TMS7ppb、VOC250ppbを混ぜて使用した。
フィルタ構造体として、上記で作製したフィルタ構造体A、フィルタ構造体Bを用いた。上記の2つのフィルタ構造体を、2本並列に配置したそれぞれのカラム1に用いた。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、時間変化のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を図8に示す。図中、三角印(△)はフィルタ構造体Aのデータを示し、菱形印(◇)はフィルタ構造体Bのデータを示す。グラフの横軸は経過日数(日)、縦軸は除去効率(%)である。
Example 4
After the glass cloth (filter base material) is formed into a corrugated shape, it is laminated via a sheet-like glass cloth (fixed with an adhesive), and this laminate is made of zeolite A and an inorganic binder (colloidal silica, Nissan Chemical Industries ( The product was made in a suspension containing a product name “Snowtex O”) and water, taken out from the suspension, and dried to prepare a filter structure A having a honeycomb structure. The cross section of the vent hole (ventilation path) of the filter structure A is corrugated, the length of the bottom of the corrugation is 1 to 5 mm, and the height is 1 to 5 mm. The pulverized filter structure A was immersed in pure water to prepare an immersion liquid (the ratio of the filter structure A: 5 wt%), and the pH of the immersion liquid was measured to be 4.81. As a comparative material, a filter structure B in which a coconut shell activated carbon (trade name “Dazai CB” manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.) was similarly formed into a honeycomb structure was used.
The gas removal efficiency of the filter structure was measured using a ventilation test apparatus as shown in FIG.
That is, two rectangular test columns (19 mm × 19 mm × length 20 cm) 8 made of acrylic are arranged in parallel, a tube 2 for gas supply is attached on the upstream side of the column, and a flow rate is provided on the downstream side of the column. A total of 3, a flow rate adjusting valve 4 and a pump 5 were attached in this order. A filter structure (length 80 mm) 9 was placed in the column. Air whose flow rate was adjusted to flow so that the filtration wind speed of the filter structure was 0.5 m / s was flowed. As the air flowing through the column, TMS7 ppb and VOC 250 ppb were mixed with air adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a constant temperature and humidity chamber.
As the filter structure, the filter structure A and the filter structure B produced above were used. The two filter structures described above were used for each column 1 arranged in parallel.
The upstream and downstream air of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collected the air was subjected to gas analysis by ATD (thermal desorption apparatus) -GC / MS to measure the gas concentration of TMS. The TMS removal efficiency was calculated from the measured TMS gas concentration on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of time change was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in FIG. In the figure, a triangle mark (Δ) indicates data of the filter structure A, and a diamond mark (() indicates data of the filter structure B. The horizontal axis of the graph is the elapsed days (days), and the vertical axis is the removal efficiency (%).

図8に示されるように、ゼオライトAを用いたフィルタ構造体Aは活性炭を用いたフィルタ構造体Bに比べて、TMSの除去効率の経日による低下率が極めて小さい。活性炭の場合は、日数がある程度経過すると、除去効率がマイナスとなる。すなわち、一旦吸着されたTMSが脱離して、放出されるようになる。これに対し、フィルタ構造体Aの場合は、40日を過ぎても除去効率がマイナスにならない。   As shown in FIG. 8, the filter structure A using zeolite A has a much lower rate of TMS removal efficiency over time than the filter structure B using activated carbon. In the case of activated carbon, the removal efficiency becomes negative after a certain number of days. That is, once adsorbed TMS is desorbed and released. On the other hand, in the case of the filter structure A, the removal efficiency does not become negative even after 40 days.

実施例5
無機シリカ系多孔質材料としてゼオライトAを60重量部、バインダとして粘土であるカオリン石25重量部とコロイダルシリカ15重量部を混合し、純水を加えて粘土状の試料を作製した。この粘土状の試料を網目に通して糸状にし、オーブンで十分に乾燥した後乳鉢で粉砕し、ふるいで粒径200〜500μmのものを採取して、ペレット化された吸着剤(ペレット)を得た。なお、上記コロイダルシリカとして、pHの異なる3つのコロイダルシリカをそれぞれ用いて、3種類のペレット(ペレットA〜C)を作製した。
上記で得られた、表4に示すペレットA〜Cを試験サンプルとして用いたこと以外は、実施例2と同様にして、図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を表4及び図9に示す。図9中、菱形印(◇)はペレットAのデータ、四角印(□)はペレットBのデータ、三角印(△)はペレットCのデータをそれぞれ示す。また、図9中、グラフの横軸は経過日数(日)、縦軸は除去効率(%)である。
Example 5
60 parts by weight of zeolite A as an inorganic silica-based porous material, 25 parts by weight of kaolinite which is clay as a binder and 15 parts by weight of colloidal silica were mixed, and pure water was added to prepare a clay-like sample. This clay-like sample is threaded through a mesh, thoroughly dried in an oven, pulverized in a mortar, and collected with a sieve having a particle size of 200 to 500 μm to obtain a pelletized adsorbent (pellet). It was. In addition, three types of pellets (pellets A to C) were prepared using three colloidal silicas having different pHs as the colloidal silica.
Except that the pellets A to C shown in Table 4 obtained above were used as test samples, the gas removal of the adsorbent was performed in the same manner as in Example 2 using a ventilation test apparatus as shown in FIG. Efficiency was measured.
The upstream and downstream air of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collected the air was subjected to gas analysis by ATD (thermal desorption apparatus) -GC / MS to measure the gas concentration of TMS. The removal efficiency of TMS was calculated from the measured TMS gas concentration on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of the time change of the test sample was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in Table 4 and FIG. In FIG. 9, rhombus marks (◇) indicate data for pellet A, square marks (□) indicate data for pellet B, and triangle marks (Δ) indicate data for pellet C. In FIG. 9, the horizontal axis of the graph is the elapsed days (days), and the vertical axis is the removal efficiency (%).

Figure 2016068083
Figure 2016068083

表4及び図9に示されるように、水混合物のpHが7以下のゼオライト(ゼオライトA)をペレット化された吸着剤は、バインダの水混合物のpHの値にかかわらず、日数が経過してもTMSの除去効率が大きい。また、中でも、水混合物のpHが低いバインダを用いて作製したペレットの方が、TMSの除去効率が高い傾向にある。   As shown in Table 4 and FIG. 9, the adsorbent pelletized with zeolite (zeolite A) having a water mixture pH of 7 or less passed the number of days regardless of the pH value of the binder water mixture. Also, the removal efficiency of TMS is large. In particular, pellets produced using a binder having a low pH of the water mixture tend to have higher TMS removal efficiency.

実施例6
合成ゼオライトであるゼオライトAと天然ゼオライトとを混合したもの(混合ゼオライト)を試験サンプルとして用いたこと以外は、実施例2と同様にして、図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。なお、試験サンプルとする混合ゼオライトとして、混合ゼオライトA(混合割合:ゼオライトA10重量%、天然ゼオライト90重量%)、及び混合ゼオライトB(混合割合:ゼオライトA15重量%、天然ゼオライト85重量%)を用いた。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を表5及び図10に示す。図10中、三角印(△)は混合ゼオライトAのデータ、四角印(□)は混合ゼオライトBのデータをそれぞれ示す。また、図10中、グラフの横軸は経過日数(日)、縦軸は除去効率(%)である。
Example 6
Adsorption using a ventilation test apparatus as shown in FIG. 1 in the same manner as in Example 2 except that a mixture of zeolite A, which is a synthetic zeolite, and natural zeolite (mixed zeolite) was used as a test sample. The gas removal efficiency of the agent was measured. In addition, mixed zeolite A (mixing ratio: 10% by weight of zeolite A, 90% by weight of natural zeolite) and mixed zeolite B (mixing ratio: 15% by weight of zeolite A, 85% by weight of natural zeolite) are used as mixed zeolite as a test sample. It was.
The upstream and downstream air of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collected the air was subjected to gas analysis by ATD (thermal desorption apparatus) -GC / MS to measure the gas concentration of TMS. The removal efficiency of TMS was calculated from the measured TMS gas concentration on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of the time change of the test sample was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in Table 5 and FIG. In FIG. 10, the triangle mark (Δ) indicates the data of the mixed zeolite A, and the square mark (□) indicates the data of the mixed zeolite B. In FIG. 10, the horizontal axis of the graph is the elapsed days (days), and the vertical axis is the removal efficiency (%).

Figure 2016068083
Figure 2016068083

表5及び図10に示されるように、吸着剤中の合成ゼオライトの含有量が高いほどTMSの除去効率が高い傾向にある。   As shown in Table 5 and FIG. 10, the higher the content of the synthetic zeolite in the adsorbent, the higher the removal efficiency of TMS.

実施例7
図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。なお、実施例7では、2本のアクリル製の円筒状の試験カラム(内径19mm、長さ30cm)1を直列につないだものを6系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ2を取り付け、カラムの下流側に、流量計3、流量調整バルブ4、ポンプ5をこの順に取り付けた。直列につないだ2本のカラムの間に不織布6を挟み、不織布6上に試験サンプル(吸着剤)7を1cm厚(2.8cc)で敷き、試験サンプルの面風速が58.8cm/sとなるように流量を調整したエアを流した。カラムに流すエアは、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、TMS9ppbを混ぜて使用した。
試験サンプル(吸着剤)として、下記のサンプルA〜Cをそれぞれ用いた。
A:硫酸水素カリウムを添着した活性炭(添着剤の活性炭に対する添着量:6重量%)
B:ゼオライトDの造粒品(水混合物のpH:6.04)
C:未添着の活性炭
上記サンプルA〜Cの粒径は600μm付近である。また、上記サンプルBは、表1のゼオライトDを60重量部、バインダとして粘土であるカオリン石25重量部とコロイダルシリカ15重量部を混合し、純水を加えて粘土状の試料を作製し、この粘土状の試料を網目に通して糸状にし、オーブンで十分に乾燥した後乳鉢で粉砕し、ふるいで粒径600μm付近のものを採取して作製した。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を表6及び図11に示す。図11中、菱形印(◇)はサンプルAのデータ、四角印(□)はサンプルBのデータ、三角印(△)はサンプルCのデータをそれぞれ示す。また、図11中、グラフの横軸は経過日数(日)、縦軸は除去効率(%)である。
Example 7
The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using an aeration test apparatus as shown in FIG. In Example 7, two series of acrylic cylindrical test columns (inner diameter: 19 mm, length: 30 cm) 1 connected in series are arranged in 6 series in parallel, and gas supply is provided upstream of the column. A tube 2 was attached, and a flow meter 3, a flow rate adjustment valve 4, and a pump 5 were attached in this order on the downstream side of the column. A non-woven fabric 6 is sandwiched between two columns connected in series, and a test sample (adsorbent) 7 is laid on the non-woven fabric 6 in a thickness of 1 cm (2.8 cc), and the surface wind speed of the test sample is 58.8 cm / s. The air whose flow rate was adjusted so as to flow. As the air flowing through the column, TMS9ppb was mixed with air adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a constant temperature and humidity chamber.
The following samples A to C were used as test samples (adsorbents), respectively.
A: Activated carbon impregnated with potassium hydrogen sulfate (addition amount of the additive to the activated carbon: 6% by weight)
B: Granulated product of zeolite D (pH of water mixture: 6.04)
C: Unattached activated carbon The particle size of the samples A to C is around 600 μm. Sample B is 60 parts by weight of zeolite D in Table 1, 25 parts by weight of kaolinite as a binder and 15 parts by weight of colloidal silica are mixed, and pure water is added to prepare a clay-like sample. This clay-like sample was threaded through a mesh, dried sufficiently in an oven, pulverized in a mortar, and collected with a sieve having a particle size of about 600 μm.
The upstream and downstream air of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collected the air was subjected to gas analysis by ATD (thermal desorption apparatus) -GC / MS to measure the gas concentration of TMS. The removal efficiency of TMS was calculated from the measured TMS gas concentration on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of the time change of the test sample was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in Table 6 and FIG. In FIG. 11, diamond marks (◇) indicate data of sample A, square marks (□) indicate data of sample B, and triangle marks (Δ) indicate data of sample C. In FIG. 11, the horizontal axis of the graph represents elapsed days (days), and the vertical axis represents removal efficiency (%).

Figure 2016068083
Figure 2016068083

表6及び図11に示されるように、サンプルB、即ち水混合物のpHが7以下のゼオライト(ゼオライトD)の造粒品は、日数が経過してもTMSの除去効率が低下せず極めて大きい。これに対して、サンプルA、即ち硫酸水素カリウムを添着した活性炭は日数が経過するに連れて徐々にTMSの除去効率が低下し、22日経過後で30%まで低下する。なお、サンプルC、即ち未添着の活性炭の場合は、日数がある程度経過すると、除去効率がマイナスとなり、一旦吸着されたTMSが脱離して、放出されるようになる。このように、空気中のシラノール化合物の濃度が一桁ppbである、9ppbもの極めて低い濃度環境下では、水混合物のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を用いた本発明の吸着剤は、酸性物質の添着剤が添着された多孔質体に比べてシラノール化合物をより効率的に除去できるという顕著な効果を奏することが明確に示されている。   As shown in Table 6 and FIG. 11, Sample B, that is, a granulated product of zeolite (zeolite D) whose pH of the water mixture is 7 or less, is extremely large without reducing the TMS removal efficiency even after the number of days. . In contrast, sample A, ie, activated carbon impregnated with potassium hydrogensulfate, gradually decreases the efficiency of removing TMS as the number of days elapses, and decreases to 30% after 22 days. In the case of sample C, that is, unattached activated carbon, after a certain number of days, the removal efficiency becomes negative, and once adsorbed TMS is desorbed and released. As described above, the adsorbent of the present invention using the inorganic silica-based porous material in which the pH of the water mixture is 7 or less under an extremely low concentration environment of 9 ppb where the concentration of the silanol compound in the air is single digit ppb. Clearly shows that the silanol compound can be removed more efficiently than the porous material to which the acidic substance is added.

実施例8
上記実施例7における18日経過後のサンプルA〜Cをそれぞれ吸着剤全体の1%分(約0.02g)を採取した。採取したサンプルに1mlのアセトンを加え、超音波洗浄機内で超音波を20分間当てて抽出した。その後、抽出溶液をGC/MSで測定した。検出したTMS及びヘキサメチルジシロキサン(TMSの二量体、「HMDSO」と称する場合がある)の面積値(抽出量)を表7及び図12にそれぞれ示した。
Example 8
Samples A to C after the elapse of 18 days in Example 7 were collected for 1% (about 0.02 g) of the entire adsorbent. 1 ml of acetone was added to the collected sample, and extraction was performed by applying ultrasonic waves for 20 minutes in an ultrasonic cleaner. Thereafter, the extracted solution was measured by GC / MS. The area values (extraction amounts) of the detected TMS and hexamethyldisiloxane (TMS dimer, sometimes referred to as “HMDSO”) are shown in Table 7 and FIG. 12, respectively.

Figure 2016068083
Figure 2016068083

表7及び図12に示されるように、サンプルA及びC、即ち活性炭を用いた場合は、吸着されたTMSはアセトン抽出により多量に溶出するが、サンプルBの場合は、吸着されたTMSはアセトン抽出によってほとんど溶出しない。このことから、TMSは水混合物のpHが7以下のゼオライトに、活性炭と比較して極めて強い力で吸着していることが分かる。また、活性炭を用いたサンプルA及びCは主に物理吸着によりTMSを除去し、これに対してサンプルBは主に化学吸着によりTMSを除去したものと考えられる。また、酸性物質が添着された活性炭であるサンプルAは、無添着の活性炭であるサンプルCに比べてHMDSOの抽出量が多い。これは、酸性物質が添着された活性炭は無添着の活性炭に比べてTMSからHMDSOへの変換効率が高いと考えられる。このことから、酸性物質の添着剤はTMSからHMDSOへ効率的に変換する触媒作用を有していることが分かる。   As shown in Table 7 and FIG. 12, when samples A and C, that is, activated carbon were used, the adsorbed TMS was eluted in a large amount by acetone extraction, but in the case of sample B, the adsorbed TMS was acetone. Little elution occurs by extraction. From this, it can be seen that TMS is adsorbed to zeolite with a water mixture having a pH of 7 or less with an extremely strong force as compared with activated carbon. In addition, it is considered that samples A and C using activated carbon mainly removed TMS by physical adsorption, whereas sample B mainly removed TMS by chemical adsorption. Sample A, which is activated carbon impregnated with an acidic substance, has a larger amount of HMDSO extraction than sample C, which is activated carbon without impregnation. This is considered that the activated carbon impregnated with an acidic substance has a higher conversion efficiency from TMS to HMDSO than non-added activated carbon. From this, it can be seen that the acidic material additive has a catalytic action to efficiently convert TMS to HMDSO.

実施例9
図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。なお、実施例9では、2本のアクリル製の円筒状の試験カラム(内径19mm、長さ30cm)1を直列につないだものを6系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ2を取り付け、カラムの下流側に、流量計3、流量調整バルブ4、ポンプ5をこの順に取り付けた。直列につないだ2本のカラムの間に不織布6を挟み、不織布6上に試験サンプル(吸着剤)7を1cm厚(2.8cc)で敷き、試験サンプルのろ過風速が58.8cm/sとなるように流量を調整したエアを流した。カラムに流すエアは、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、TMS9ppbを混ぜて使用した。
試験サンプル(吸着剤)として、下記のサンプルA〜Eをそれぞれ用いた。
A:硫酸水素カリウムを添着した活性炭(添着剤の活性炭に対する添着量:6重量%)
B:ゼオライトDの造粒品(水混合物のpH:6.04)
C:未添着の活性炭(水混合物のpH:10.57)
D:未添着の活性炭(水混合物のpH:4.48)
E:ゼオライトLの造粒品(水混合物のpH:9.47)
上記サンプルA〜Eの粒径は600μm付近である。また、上記サンプルB及びEは、表1のゼオライトD又はゼオライトLを60重量部、バインダとして粘土であるカオリン石25重量部とコロイダルシリカ15重量部を混合し、純水を加えて粘土状の試料を作製し、この粘土状の試料を網目に通して糸状にし、オーブンで十分に乾燥した後乳鉢で粉砕し、ふるいで粒径600μm付近のものを採取して作製した。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を図13に示す。図13中、菱形印(◇)はサンプルAのデータ、アスタリスク印(*)はサンプルBのデータ、丸印(○)はサンプルCのデータ、四角印(□)はサンプルDのデータ、三角印(△)はサンプルEのデータをそれぞれ示す。また、図13中、グラフの横軸は経過日数(日)、縦軸は除去効率(%)である。
Example 9
The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using an aeration test apparatus as shown in FIG. In Example 9, six acrylic test columns (inner diameter 19 mm, length 30 cm) 1 connected in series are arranged in parallel in six lines, and gas supply is provided upstream of the column. A tube 2 was attached, and a flow meter 3, a flow rate adjustment valve 4, and a pump 5 were attached in this order on the downstream side of the column. A non-woven fabric 6 is sandwiched between two columns connected in series, and a test sample (adsorbent) 7 is laid on the non-woven fabric 6 at a thickness of 1 cm (2.8 cc), and the filtration wind speed of the test sample is 58.8 cm / s. The air whose flow rate was adjusted so as to flow. As the air flowing through the column, TMS9ppb was mixed with air adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a constant temperature and humidity chamber.
The following samples A to E were used as test samples (adsorbents), respectively.
A: Activated carbon impregnated with potassium hydrogen sulfate (addition amount of the additive to the activated carbon: 6% by weight)
B: Granulated product of zeolite D (pH of water mixture: 6.04)
C: Unattached activated carbon (pH of water mixture: 10.57)
D: Unattached activated carbon (pH of water mixture: 4.48)
E: Granulated product of zeolite L (pH of water mixture: 9.47)
The particle sizes of the samples A to E are around 600 μm. Samples B and E were mixed with 60 parts by weight of zeolite D or zeolite L in Table 1, 25 parts by weight of kaolinite, which is clay as a binder, and 15 parts by weight of colloidal silica. A sample was prepared, and the clay-like sample was passed through a mesh to form a thread. After sufficiently drying in an oven, the sample was pulverized in a mortar and collected with a sieve having a particle size of about 600 μm.
The upstream and downstream air of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collected the air was subjected to gas analysis by ATD (thermal desorption apparatus) -GC / MS to measure the gas concentration of TMS. The removal efficiency of TMS was calculated from the measured TMS gas concentration on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of the time change of the test sample was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in FIG. In FIG. 13, rhombus marks (◇) indicate data for sample A, asterisk marks (*) indicate data for sample B, circle marks (◯) indicate data for sample C, square marks (□) indicate data for sample D, triangle marks (Δ) indicates data of sample E, respectively. In FIG. 13, the horizontal axis of the graph is the elapsed days (days), and the vertical axis is the removal efficiency (%).

図13に示されるように、サンプルB、即ち水混合物のpHが7以下のゼオライト(ゼオライトD)の造粒品は、日数が経過してもTMSの除去効率が低下せず極めて大きい。これに対して、サンプルA、C〜Eは、日数が経過するに連れて徐々にTMSの除去効率が低下し、特に、吸着剤として活性炭を用いているサンプルA、C、及びEは最終的に除去効率がマイナスとなり、一旦吸着されたTMSが脱離して、放出されるようになる。なお、この現象は、pHにかかわらず活性炭であれば起こることが明確に示されている。   As shown in FIG. 13, Sample B, that is, a granulated product of zeolite (zeolite D) whose pH of the water mixture is 7 or less, is extremely large without decreasing the TMS removal efficiency even if the number of days elapses. On the other hand, samples A, C to E gradually decrease the removal efficiency of TMS as the number of days elapses. In particular, samples A, C, and E using activated carbon as an adsorbent are finally obtained. The removal efficiency becomes negative, and once adsorbed TMS is desorbed and released. It is clearly shown that this phenomenon occurs with activated carbon regardless of pH.

実施例10
上記実施例9における25日経過後のサンプルA〜C、及びTMS通気試験が終了した時点のサンプルDをそれぞれ吸着剤全体の1%分(約0.02g)を採取した。採取したサンプルに1mlのアセトンを加え、超音波洗浄機内で超音波を20分間当てて抽出した。その後、抽出溶液をGC/MSで測定した。検出したTMS及びHMDSOの面積値(抽出量)を表8にそれぞれ示した。
Example 10
Samples A to C after 25 days in Example 9 and Sample D at the time when the TMS aeration test was completed were each collected for 1% (about 0.02 g) of the entire adsorbent. 1 ml of acetone was added to the collected sample, and extraction was performed by applying ultrasonic waves for 20 minutes in an ultrasonic cleaner. Thereafter, the extracted solution was measured by GC / MS. The area values (extraction amount) of the detected TMS and HMDSO are shown in Table 8, respectively.

Figure 2016068083
Figure 2016068083

表8に示されるように、サンプルA、C、及びD、即ち活性炭を用いた場合は、吸着されたTMSはアセトン抽出により比較的多量に溶出するが、サンプルBの場合は、吸着されたTMSはアセトン抽出によって溶出する量が比較的少ない。このことから、TMSは水混合物のpHが7以下のゼオライトに、活性炭と比較して極めて強い力で吸着していることが分かる。また、活性炭を用いたサンプルA、C、及びDは、その水混合物のpHに依存せず、主に物理吸着によりTMSを除去しているが脱離しやすく、これに対して水混合物のpHが7以下のゼオライトを用いたサンプルBは主に化学吸着によりTMSを除去し、シラノール化合物と強固に結合しているものと考えられる。   As shown in Table 8, when Samples A, C, and D, ie, activated carbon were used, the adsorbed TMS was eluted in a relatively large amount by acetone extraction, but in the case of Sample B, the adsorbed TMS was Is relatively little eluted by acetone extraction. From this, it can be seen that TMS is adsorbed to zeolite with a water mixture having a pH of 7 or less with an extremely strong force as compared with activated carbon. In addition, samples A, C, and D using activated carbon do not depend on the pH of the water mixture, and TMS is removed mainly by physical adsorption, but easily desorbed, whereas the pH of the water mixture is low. It is considered that Sample B using 7 or less zeolite mainly removes TMS by chemical adsorption and is firmly bonded to the silanol compound.

実施例9及び10より、水混合物のpHが7以下のゼオライトは、酸性物質の添着剤が添着された活性炭を用いた場合、及び水混合物のpHにかかわらず未添着の活性炭を用いた場合に比べて、シラノール化合物をより効率的に除去できるという顕著な効果を奏することが明確に示されている。さらに、酸性物質の添着剤を添着したもの、水混合物のpHが7以下であるもの、水混合物のpHが7を超えるものにかかわらず、活性炭を吸着剤として用いた場合は一旦吸着したTMSを脱離するため、活性炭と水混合物のpHが7以下のゼオライトとはシラノール化合物の除去において全く異なる作用を奏することが明確に示されている。   From Examples 9 and 10, when the zeolite whose pH of the water mixture is 7 or less is used when the activated carbon to which the acidic substance is added is used, and when the unadsorbed activated carbon is used regardless of the pH of the water mixture. In comparison, it clearly shows that the silanol compound can be removed more efficiently. Furthermore, when activated carbon is used as an adsorbent regardless of whether an acidic substance is added, the water mixture has a pH of 7 or less, or the water mixture has a pH of more than 7, once adsorbed TMS is used. It is clearly shown that the zeolite having a pH of 7 or less in the activated carbon and water mixture exhibits a completely different action in the removal of the silanol compound because of desorption.

実施例11
(合成ゼオライトのアンモニア処理物の作製例)
図1に示すような通気試験装置を用いて、合成ゼオライトのアンモニア処理物を作製した。すなわち、2本のアクリル製の円筒状の試験カラム(内径50mm、長さ30cm)1を直列につないだものを6系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ2を取り付け、カラムの下流側に、流量計3、流量調整バルブ4、ポンプ5をこの順に取り付けた。直列につないだ2本のカラムの間に不織布6を挟み、不織布6上に試験サンプル7の代わりにアンモニア処理を行うためのゼオライトを2.5mm厚(かさ容積:4.8mL)で敷き、ゼオライトのろ過風速が3.0cm/sとなるように流量を調整した、アンモニアガスを含むエアを流した。
上記アンモニア処理を行うゼオライトとして、表1に示すゼオライトA、ゼオライトD、及びゼオライトNを用いた。アンモニア処理を行う3つの合成ゼオライトをそれぞれ、6系列並列に配置したカラムのうちの3つのカラム1にそれぞれ用いた。
各カラムの上流側と下流側のアンモニアガスを含むエアを捕集し、アンモニアガスの濃度をそれぞれ測定した。上流側のアンモニアガスの濃度は5.5ppmであった。アンモニアガスを含むエアの通気開始から12時間後、各カラムの下流側のアンモニアガスの濃度が上流側と同じ5.5ppmになったことが確認できたため、各合成ゼオライトへのアンモニア処理が完了したものと判断し、アンモニアガスを含むエアの通気を終了した。このようにして合成ゼオライトのアンモニア処理物を作製した。なお、アンモニアガスの濃度は、(株)ガステック製検知管3Lを用いて測定した。
Example 11
(Production example of ammonia-treated product of synthetic zeolite)
Using an aeration test apparatus as shown in FIG. 1, an ammonia-treated product of synthetic zeolite was produced. That is, two acrylic cylindrical test columns (inner diameter 50 mm, length 30 cm) 1 connected in series are arranged in 6 series in parallel, and a gas supply tube 2 is attached to the upstream side of the column, On the downstream side of the column, a flow meter 3, a flow rate adjustment valve 4, and a pump 5 were attached in this order. A nonwoven fabric 6 is sandwiched between two columns connected in series, and zeolite for performing ammonia treatment is placed on the nonwoven fabric 6 in place of the test sample 7 in a thickness of 2.5 mm (bulk volume: 4.8 mL). The air containing ammonia gas was flowed so that the flow rate was adjusted to 3.0 cm / s.
Zeolite A, zeolite D, and zeolite N shown in Table 1 were used as zeolites for the ammonia treatment. Three synthetic zeolites to be treated with ammonia were respectively used in three columns 1 of six columns arranged in parallel.
Air containing ammonia gas on the upstream side and downstream side of each column was collected, and the concentration of ammonia gas was measured. The concentration of upstream ammonia gas was 5.5 ppm. After 12 hours from the start of aeration of air containing ammonia gas, it was confirmed that the concentration of ammonia gas on the downstream side of each column was 5.5 ppm, which was the same as that on the upstream side, so the ammonia treatment to each synthetic zeolite was completed. As a result, the ventilation of air containing ammonia gas was terminated. In this way, an ammonia-treated product of synthetic zeolite was produced. In addition, the density | concentration of ammonia gas was measured using 3 L of detection tubes by Gastec Corporation.

(TMS通気試験)
不織布6上に4.8mLの試験サンプル(吸着剤)7を2.5mm厚で敷き、カラムに流すエアとして、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、TMS6ppbを混ぜたものを使用し、試験サンプルのろ過風速が3.0cm/sとなるように流量を調整したエアを流したこと以外は、実施例1と同様にして、図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。
試験サンプル(吸着剤)として、表1に示すゼオライトA、ゼオライトD、ゼオライトN、上記ゼオライトAのアンモニア処理物、上記ゼオライトDのアンモニア処理物、及び上記ゼオライトNのアンモニア処理物を用いた。試験サンプルの重量は、それぞれ、ゼオライトA及びそのアンモニア処理物が1.9g、ゼオライトD及びそのアンモニア処理物が2.0g、ゼオライトN及びそのアンモニア処理物が1.6gであった。なお、試験サンプルとして合成ゼオライトのアンモニア処理物を用いた場合は、阻害物質除去用フィルタを有しないシラノール化合物除去設備を使用した場合(即ち、阻害物質である塩基性ガスのアンモニアを阻害物質除去用フィルタにより除去されない場合)を想定したものである。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を表9及び図14に示す。図14中、丸印(○)はゼオライトAのデータ、バツ印(×)はゼオライトAのアンモニア処理物のデータ、三角印(△)はゼオライトDのデータ、菱形印(◇)はゼオライトDのアンモニア処理物のデータ、四角印(□)はゼオライトNのデータ、アスタリスク印(*)はゼオライトNのアンモニア処理物のデータをそれぞれ示す。また、図14中、グラフの横軸は経過日数(日)、縦軸は除去効率(%)である。
(TMS ventilation test)
4.8 mL of test sample (adsorbent) 7 is laid on the nonwoven fabric 6 in a thickness of 2.5 mm, and the air flowing through the column is adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a thermostatic chamber, TMS6 ppb 1 was used in the same manner as in Example 1 except that air having a flow rate adjusted so that the filtration wind speed of the test sample was 3.0 cm / s was used. The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using a test apparatus.
As test samples (adsorbents), zeolite A, zeolite D, zeolite N, an ammonia-treated product of zeolite A, an ammonia-treated product of zeolite D, and an ammonia-treated product of zeolite N shown in Table 1 were used. The weight of the test sample was 1.9 g of zeolite A and its ammonia-treated product, 2.0 g of zeolite D and its ammonia-treated product, and 1.6 g of zeolite N and its ammonia-treated product, respectively. In addition, when an ammonia-treated product of synthetic zeolite is used as a test sample, when a silanol compound removal facility that does not have a filter for removing the inhibitor is used (that is, the basic substance ammonia, which is an inhibitor, is used for removing the inhibitor). It is assumed that the filter is not removed.
The upstream and downstream air of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collected the air was subjected to gas analysis by ATD (thermal desorption apparatus) -GC / MS to measure the gas concentration of TMS. The removal efficiency of TMS was calculated from the measured TMS gas concentration on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of the time change of the test sample was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in Table 9 and FIG. In FIG. 14, circles (◯) indicate zeolite A data, crosses (×) indicate zeolite A processed ammonia, triangles (Δ) indicate zeolite D, diamonds (◇) indicate zeolite D. Data on the ammonia-treated product, square mark (□) shows data on zeolite N, and asterisk mark (*) shows data on ammonia-treated product of zeolite N, respectively. In FIG. 14, the horizontal axis of the graph represents elapsed days (days), and the vertical axis represents removal efficiency (%).

上記GC/MSの測定には、日本電子(株)製、商品名「JMS−Q1000GC MKII」を用いた。   For measurement of the GC / MS, a product name “JMS-Q1000GC MKII” manufactured by JEOL Ltd. was used.

Figure 2016068083
Figure 2016068083

表9及び図14に示されるように、水混合物のpHが7以下である合成ゼオライトを用い、当該合成ゼオライトが塩基性ガスであるアンモニアを付着させていない場合は、水混合物のpHが7以下である合成ゼオライトがアンモニア処理されている場合に比べて、日数が経過してもTMSの除去効率が著しく大きい。即ち、水混合物のpHが7以下である合成ゼオライトを吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタの上流に阻害物質除去用ケミカルフィルタを有する場合は、阻害物質除去用ケミカルフィルタを有しない場合に比べて、日数が経過してもTMSの除去効率が著しく大きいことが明らかである。   As shown in Table 9 and FIG. 14, when a synthetic zeolite whose pH of the water mixture is 7 or less is used and the synthetic zeolite is not attached with ammonia, which is a basic gas, the pH of the water mixture is 7 or less. Compared with the case where the synthetic zeolite is treated with ammonia, the removal efficiency of TMS is remarkably large even if the number of days elapses. That is, in the case of having an inhibitor removal chemical filter upstream of a silanol compound removal chemical filter using a synthetic zeolite whose pH of the water mixture is 7 or less as an adsorbent, when there is no inhibitor removal chemical filter In comparison, it is clear that the removal efficiency of TMS is remarkably large even after days.

実施例12
(シリカゲル、活性白土、珪藻土のアンモニア処理物の作製例)
図1に示すような通気試験装置を用いて、シリカゲル、活性白土、及び珪藻土のアンモニア処理物を作製した。すなわち、2本のアクリル製の円筒状の試験カラム(内径50mm、長さ30cm)1を直列につないだものを6系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ2を取り付け、カラムの下流側に、流量計3、流量調整バルブ4、ポンプ5をこの順に取り付けた。直列につないだ2本のカラムの間に不織布6を挟み、不織布6上に試験サンプル7の代わりにアンモニア処理を行うための無機シリカ系多孔質材料を2.5mm厚(かさ容積:4.8mL)で敷き、無機シリカ系多孔質材料のろ過風速が3.0cm/sとなるように流量を調整した、アンモニアガスを含むエアを流した。
上記アンモニア処理を行う無機シリカ系多孔質材料して、表2に示すシリカゲルA、活性白土B、及び珪藻土Aを用いた。アンモニア処理を行う3つの無機シリカ系多孔質材料をそれぞれ、6系列並列に配置したカラムのうちの3つのカラム1にそれぞれ用いた。
各カラムの上流側と下流側のアンモニアガスを含むエアを捕集し、アンモニアガスの濃度をそれぞれ測定した。上流側のアンモニアガスの濃度は5.5ppmであった。アンモニアガスを含むエアの通気開始から12時間後、各カラムの下流側のアンモニアガスの濃度が上流側と同じ5.5ppmになったことが確認できたため、各無機シリカ系多孔質材料へのアンモニア処理が完了したものと判断し、アンモニアガスを含むエアの通気を終了した。このようにしてシリカゲルのアンモニア処理物、活性白土のアンモニア処理物、及び珪藻土のアンモニア処理物を作製した。なお、アンモニアガスの濃度は、(株)ガステック製検知管3Lを用いて測定した。
Example 12
(Production example of ammonia-treated product of silica gel, activated clay, diatomaceous earth)
Using an aeration test apparatus as shown in FIG. 1, ammonia-treated products of silica gel, activated clay, and diatomaceous earth were prepared. That is, two acrylic cylindrical test columns (inner diameter 50 mm, length 30 cm) 1 connected in series are arranged in 6 series in parallel, and a gas supply tube 2 is attached to the upstream side of the column, On the downstream side of the column, a flow meter 3, a flow rate adjustment valve 4, and a pump 5 were attached in this order. A nonwoven fabric 6 is sandwiched between two columns connected in series, and an inorganic silica-based porous material for carrying out ammonia treatment instead of the test sample 7 on the nonwoven fabric 6 is 2.5 mm thick (bulk volume: 4.8 mL). ), And air containing ammonia gas was flowed so that the flow rate of the inorganic silica-based porous material was adjusted to 3.0 cm / s.
Silica gel A, activated clay B, and diatomaceous earth A shown in Table 2 were used as the inorganic silica-based porous material for the ammonia treatment. Three inorganic silica-based porous materials to be treated with ammonia were respectively used for three columns 1 out of six columns arranged in parallel.
Air containing ammonia gas on the upstream side and downstream side of each column was collected, and the concentration of ammonia gas was measured. The concentration of upstream ammonia gas was 5.5 ppm. After 12 hours from the start of aeration of air containing ammonia gas, it was confirmed that the concentration of ammonia gas on the downstream side of each column was 5.5 ppm, the same as that on the upstream side, so ammonia to each inorganic silica-based porous material Judging that the treatment was completed, the ventilation of air containing ammonia gas was terminated. In this way, an ammonia-treated product of silica gel, an ammonia-treated product of activated clay, and an ammonia-treated product of diatomaceous earth were produced. In addition, the density | concentration of ammonia gas was measured using 3 L of detection tubes by Gastec Corporation.

(TMS通気試験)
不織布6上に4.8mLの試験サンプル(吸着剤)7を2.5mm厚で敷き、カラムに流すエアとして、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、TMS100ppbを混ぜたものを使用し、試験サンプルのろ過風速が3.0cm/sとなるように流量を調整したエアを流したこと以外は、実施例1と同様にして、図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。
試験サンプル(吸着剤)として、表2に示すシリカゲルA、活性白土B、珪藻土A、上記シリカゲルAのアンモニア処理物、上記活性白土Bのアンモニア処理物、及び上記珪藻土Aのアンモニア処理物を用いた。試験サンプルの重量は、それぞれ、シリカゲルA及びそのアンモニア処理物が0.7g、活性白土B及びそのアンモニア処理物が3.9g、珪藻土A及びそのアンモニア処理物が3.0gであった。なお、試験サンプルとして無機シリカ系多孔質材料のアンモニア処理物を用いた場合は、阻害物質除去用フィルタを有しないシラノール化合物除去設備を使用した場合(即ち、阻害物質である塩基性ガスのアンモニアを阻害物質除去用フィルタにより除去されない場合)を想定したものである。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を表10及び図15に示す。図15中、丸印(○)はシリカゲルAのデータ、三角印(△)は活性白土Bのデータ、四角印(□)は珪藻土Aのデータをそれぞれ示す。なお、白抜きは未処理物を示し、黒塗りはアンモニア処理物を示す。また、図15中、グラフの横軸は経過日数(日)、縦軸は除去効率(%)である。
(TMS ventilation test)
4.8 mL of a test sample (adsorbent) 7 is laid on the nonwoven fabric 6 in a thickness of 2.5 mm, and the air flowing through the column is adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a thermostatic chamber. 1 was used in the same manner as in Example 1 except that air having a flow rate adjusted so that the filtration wind speed of the test sample was 3.0 cm / s was used. The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using a test apparatus.
As test samples (adsorbents), silica gel A, activated clay B, diatomaceous earth A, treated ammonia of silica gel A, treated ammonia of activated clay B, and treated ammonia of diatomaceous earth A shown in Table 2 were used. . The weights of the test samples were 0.7 g for silica gel A and its ammonia treated product, 3.9 g for activated clay B and its ammonia treated product, and 3.0 g for diatomaceous earth A and its ammonia treated product, respectively. In addition, when an ammonia-treated product of an inorganic silica-based porous material is used as a test sample, when a silanol compound removal facility that does not have an inhibitor removal filter is used (that is, the basic gas ammonia as an inhibitor is removed). It is assumed that the substance is not removed by the inhibitor removal filter.
The upstream and downstream air of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collected the air was subjected to gas analysis by ATD (thermal desorption apparatus) -GC / MS to measure the gas concentration of TMS. The removal efficiency of TMS was calculated from the measured TMS gas concentration on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of the time change of the test sample was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in Table 10 and FIG. In FIG. 15, circles (◯) indicate data for silica gel A, triangles (Δ) indicate data for activated clay B, and squares (□) indicate data for diatomaceous earth A. In addition, white indicates an untreated product, and black indicates an ammonia-treated product. In FIG. 15, the horizontal axis of the graph represents elapsed days (days), and the vertical axis represents removal efficiency (%).

Figure 2016068083
Figure 2016068083

表10及び図15に示されるように、水混合物のpHが7以下であるシリカゲル、活性白土、及び珪藻土を用い、これらの無機シリカ系多孔質材料が塩基性ガスであるアンモニアを付着させていない場合は、水混合物のpHが7以下であるシリカゲル、活性白土、及び珪藻土がアンモニア処理されている場合に比べて、日数が経過してもTMSの除去効率が著しく大きい。即ち、水混合物のpHが7以下であるシリカゲル、活性白土、及び珪藻土を吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタの上流に阻害物質除去用ケミカルフィルタを有する場合は、阻害物質除去用ケミカルフィルタを有しない場合に比べて、日数が経過してもTMSの除去効率が著しく大きいことが明らかである。   As shown in Table 10 and FIG. 15, silica gel, activated clay, and diatomaceous earth whose pH of the water mixture is 7 or less are used, and these inorganic silica-based porous materials do not attach ammonia, which is a basic gas. In this case, the removal efficiency of TMS is remarkably large even when the number of days elapses, compared to the case where silica gel, activated clay, and diatomaceous earth whose pH of the water mixture is 7 or less are treated with ammonia. That is, when a chemical filter for removing an inhibitory substance is provided upstream of a silanol compound removing chemical filter using silica gel, activated clay, and diatomaceous earth having a pH of 7 or less as an adsorbent, the inhibitory substance removing chemical filter It is clear that the removal efficiency of TMS is remarkably large even if the number of days elapses as compared with the case where no s.

実施例13
(合成ゼオライトのD4処理物の作製例)
図1に示すような通気試験装置を用いて、合成ゼオライトのオクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)処理物を作製した。すなわち、2本のアクリル製の円筒状の試験カラム(内径50mm、長さ30cm)1を直列につないだものを6系列並列に配置し、カラムの上流側にガス供給用のチューブ2を取り付け、カラムの下流側に、流量計3、流量調整バルブ4、ポンプ5をこの順に取り付けた。直列につないだ2本のカラムの間に不織布6を挟み、不織布6上に試験サンプル7の代わりにD4処理を行うためのゼオライトを2.5mm厚(かさ容積:4.8mL)で敷き、ゼオライトのろ過風速が3.0cm/sとなるように流量を調整した、D4ガスを含むエアを流した。
上記D4処理を行うゼオライトとして、表1に示すゼオライトA、ゼオライトD、ゼオライトK、及びゼオライトO(水混合物のpH:4.52、骨格構造:ベータ型、比表面積:400m2、[SiO2/Al23]:500)を用いた。D4処理を行う4つの合成ゼオライトをそれぞれ、6系列並列に配置したカラムのうちの4つのカラム1にそれぞれ用いた。
各カラムの上流側と下流側のD4ガスを含むエアを捕集し、D4ガスの濃度をそれぞれ測定した。上流側のD4ガスの濃度は3ppmであった。D4ガスを含むエアの通気開始から12時間後、各カラムの下流側のD4ガスの濃度が上流側と同じ3ppmになったことが確認できたため、各合成ゼオライトへのD4処理が完了したものと判断し、D4ガスを含むエアの通気を終了した。このようにして合成ゼオライトのD4処理物を作製した。なお、D4ガスの濃度は、PID式揮発性有機化合物濃度計を用いて測定した。
Example 13
(Production example of D4 processed product of synthetic zeolite)
A synthetic zeolite octamethylcyclotetrasiloxane (D4) -treated product was produced using an aeration test apparatus as shown in FIG. That is, two acrylic cylindrical test columns (inner diameter 50 mm, length 30 cm) 1 connected in series are arranged in 6 series in parallel, and a gas supply tube 2 is attached to the upstream side of the column, On the downstream side of the column, a flow meter 3, a flow rate adjustment valve 4, and a pump 5 were attached in this order. A nonwoven fabric 6 is sandwiched between two columns connected in series, and zeolite for D4 treatment is placed on the nonwoven fabric 6 in place of the test sample 7 in a thickness of 2.5 mm (bulk volume: 4.8 mL). The air containing D4 gas was flowed with the flow rate adjusted to be 3.0 cm / s.
As zeolites to be subjected to the D4 treatment, zeolite A, zeolite D, zeolite K, and zeolite O shown in Table 1 (pH of water mixture: 4.52, framework structure: beta type, specific surface area: 400 m 2 , [SiO 2 / Al 2 O 3 ]: 500) was used. Each of the four synthetic zeolites to be subjected to the D4 treatment was used in four columns 1 of six columns arranged in parallel.
Air containing D4 gas on the upstream side and downstream side of each column was collected, and the concentration of D4 gas was measured. The concentration of the upstream D4 gas was 3 ppm. After 12 hours from the start of aeration of air containing D4 gas, it was confirmed that the concentration of D4 gas on the downstream side of each column was 3 ppm, the same as that on the upstream side, so that D4 treatment to each synthetic zeolite was completed. Judgment was made and the ventilation of air containing D4 gas was terminated. In this way, a D4 treated product of synthetic zeolite was produced. The concentration of D4 gas was measured using a PID volatile organic compound concentration meter.

(TMS通気試験)
不織布6上に4.8mLの試験サンプル(吸着剤)7を2.5mm厚で敷き、カラムに流すエアとして、恒温恒湿槽を用いて温度23℃、湿度50%に調整した空気に、TMS100ppbを混ぜたものを使用し、試験サンプルのろ過風速が3.0cm/sとなるように流量を調整したエアを流したこと以外は、実施例1と同様にして、図1に示すような通気試験装置を用いて、吸着剤のガス除去効率を測定した。
試験サンプル(吸着剤)として、上記ゼオライトA、上記ゼオライトD、上記ゼオライトK、上記ゼオライトO、上記ゼオライトAのD4処理物、上記ゼオライトDのD4処理物、上記ゼオライトKのD4処理物、及び上記ゼオライトOのD4処理物を用いた。試験サンプルの重量は、それぞれ、ゼオライトA及びそのD4処理物が1.9g、ゼオライトD及びそのD4処理物が2.0g、ゼオライトK及びそのD4処理物が1.9g、ゼオライトO及びそのD4処理物が3.2gであった。なお、試験サンプルとして合成ゼオライトのD4処理物を用いた場合は、阻害物質除去用フィルタを有しないシラノール化合物除去設備を使用した場合(即ち、阻害物質であるシロキサン化合物のD4を阻害物質除去用フィルタにより除去されない場合)を想定したものである。
カラムの上流側、下流側のエアを吸着管により捕集し、エアを捕集した吸着管をATD(加熱脱着装置)−GC/MSによるガス分析に付し、TMSのガス濃度を測定した。測定したカラムの上流側、下流側のTMSのガス濃度からTMSの除去効率を下記式で算出し、試験サンプルの時間変化のグラフを作成した。
除去効率(%)={(上流側のガス濃度−下流側のガス濃度)/上流側のガス濃度}×100
結果を表11及び図16に示す。図16中、丸印(○)はゼオライトAのデータ、三角印(△)はゼオライトDのデータ、菱形印(◇)はゼオライトKのデータ、四角印(□)はゼオライトOのデータをそれぞれ示す。なお、白抜きは未処理物を示し、黒塗りはD4処理物を示す。また、図16中、グラフの横軸は経過日数(日)、縦軸は除去効率(%)である。
(TMS ventilation test)
4.8 mL of a test sample (adsorbent) 7 is laid on the nonwoven fabric 6 in a thickness of 2.5 mm, and the air flowing through the column is adjusted to a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a thermostatic chamber. 1 was used in the same manner as in Example 1 except that air having a flow rate adjusted so that the filtration wind speed of the test sample was 3.0 cm / s was used. The gas removal efficiency of the adsorbent was measured using a test apparatus.
As a test sample (adsorbent), the zeolite A, the zeolite D, the zeolite K, the zeolite O, the D4-treated product of the zeolite A, the D4-treated product of the zeolite D, the D4-treated product of the zeolite K, and the above A D4 treated product of zeolite O was used. The weights of the test samples were 1.9 g for zeolite A and its D4 treated product, 2.0 g for zeolite D and its D4 treated product, 1.9 g for zeolite K and its D4 treated product, zeolite O and its D4 treated product, respectively. The product was 3.2 g. In addition, when the D4 treated product of synthetic zeolite is used as a test sample, when a silanol compound removal facility that does not have an inhibitor removal filter is used (that is, D4 of a siloxane compound that is an inhibitor is removed by an inhibitor removal filter) Is assumed to be removed).
The upstream and downstream air of the column was collected by an adsorption tube, and the adsorption tube that collected the air was subjected to gas analysis by ATD (thermal desorption apparatus) -GC / MS to measure the gas concentration of TMS. The removal efficiency of TMS was calculated from the measured TMS gas concentration on the upstream side and downstream side of the column by the following formula, and a graph of the time change of the test sample was created.
Removal efficiency (%) = {(Upstream gas concentration−Downstream gas concentration) / Upstream gas concentration} × 100
The results are shown in Table 11 and FIG. In FIG. 16, circles (◯) indicate zeolite A data, triangles (Δ) indicate zeolite D data, diamonds (◇) indicate zeolite K data, and squares (□) indicate zeolite O data. . In addition, a white outline shows an untreated thing and black painting shows a D4 processed thing. In FIG. 16, the horizontal axis of the graph represents elapsed days (days), and the vertical axis represents removal efficiency (%).

上記GC/MSの測定には、日本電子(株)製、商品名「JMS−Q1000GC MKII」を用いた。   For measurement of the GC / MS, a product name “JMS-Q1000GC MKII” manufactured by JEOL Ltd. was used.

Figure 2016068083
Figure 2016068083

表11及び図16に示されるように、水混合物のpHが7以下である合成ゼオライトを用い、当該合成ゼオライトがシロキサン化合物であるD4を付着させていない場合は、水混合物のpHが7以下である合成ゼオライトがD4処理されている場合に比べて、日数が経過してもTMSの除去効率が著しく大きい。即ち、水混合物のpHが7以下である合成ゼオライトを吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタの上流に阻害物質除去用ケミカルフィルタを有する場合は、阻害物質除去用ケミカルフィルタを有しない場合に比べて、日数が経過してもTMSの除去効率が著しく大きいことが明らかである。   As shown in Table 11 and FIG. 16, when a synthetic zeolite whose pH of the water mixture is 7 or less is used and the synthetic zeolite does not adhere D4 which is a siloxane compound, the pH of the water mixture is 7 or less. Compared with the case where a certain synthetic zeolite is treated with D4, the removal efficiency of TMS is remarkably large even if the number of days elapses. That is, in the case of having an inhibitor removal chemical filter upstream of a silanol compound removal chemical filter using a synthetic zeolite whose pH of the water mixture is 7 or less as an adsorbent, when there is no inhibitor removal chemical filter In comparison, it is clear that the removal efficiency of TMS is remarkably large even after days.

1 カラム
2 チューブ
3 流量計
4 流量調整バルブ
5 ポンプ
6 不織布
7 試験サンプル(吸着剤)
8 カラム
9 フィルタ構造体
1 Column 2 Tube 3 Flowmeter 4 Flow Control Valve 5 Pump 6 Nonwoven Fabric 7 Test Sample (Adsorbent)
8 columns 9 filter structure

Claims (7)

純水と混合させて得られる水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料を吸着剤として用いたシラノール化合物除去用ケミカルフィルタと、前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタの上流に設置された、前記シラノール化合物除去用ケミカルフィルタのシラノール化合物除去能を低下させる阻害物質を除去する阻害物質除去用ケミカルフィルタとを有することを特徴とするシラノール化合物除去設備。   A silanol compound removing chemical filter using an inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less as a water mixture (content ratio: 5 wt%) obtained by mixing with pure water, and the silanol compound removing chemical A silanol compound removal facility, comprising an inhibitor removal chemical filter that removes an inhibitor that lowers the silanol compound removal ability of the silanol compound removal chemical filter installed upstream of the filter. 前記阻害物質除去用ケミカルフィルタが、塩基性物質除去用ケミカルフィルタ及びシロキサン化合物除去用ケミカルフィルタからなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項1に記載のシラノール化合物除去設備。   The silanol compound removing equipment according to claim 1, wherein the inhibitor removing chemical filter is at least one selected from the group consisting of a basic substance removing chemical filter and a siloxane compound removing chemical filter. 前記無機シリカ系多孔質材料が、ゼオライト、シリカゲル、シリカアルミナ、ケイ酸アルミニウム、多孔質ガラス、珪藻土、含水ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物、アロフェン、イモゴライト、酸性白土、活性白土、活性ベントナイト、メソポーラスシリカ、アルミノケイ酸塩、ヒュームドシリカ、フライアッシュ、及びクリンカアッシュからなる群より選ばれた少なくとも1種の無機シリカ系多孔質材料である請求項1又は2に記載のシラノール化合物除去設備。   The inorganic silica-based porous material is zeolite, silica gel, silica alumina, aluminum silicate, porous glass, diatomaceous earth, hydrous magnesium silicate clay mineral, allophane, imogolite, acidic clay, activated clay, activated bentonite, mesoporous silica, The silanol compound removal equipment according to claim 1 or 2, which is at least one inorganic silica-based porous material selected from the group consisting of aluminosilicate, fumed silica, fly ash, and clinker ash. 前記吸着剤として、前記水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である無機シリカ系多孔質材料とともに、他の吸着剤を用いた請求項1〜3の何れか1項に記載のシラノール化合物除去設備。   The adsorbent according to any one of claims 1 to 3, wherein another adsorbent is used together with the inorganic silica-based porous material having a pH of 7 or less as the water mixture (content ratio: 5 wt%) as the adsorbent. Silanol compound removal equipment. 前記無機シリカ系多孔質材料として水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である合成ゼオライトを含み、前記吸着剤中の前記合成ゼオライトの含有量が、吸着剤の総重量に対して、10重量%以上である請求項1〜4の何れか1項に記載のシラノール化合物除去設備。   The inorganic silica-based porous material includes a synthetic zeolite having a water mixture (content ratio: 5 wt%) having a pH of 7 or less, and the content of the synthetic zeolite in the adsorbent is based on the total weight of the adsorbent. It is 10 weight% or more, The silanol compound removal installation of any one of Claims 1-4. 前記無機シリカ系多孔質材料として水混合物(含有割合:5wt%)のpHが7以下である合成ゼオライトを含み、前記合成ゼオライトが、A型、フェリエライト、MCM−22、ZSM−5、ZSM−11、SAPO−11、モルデナイト、ベータ型、X型、Y型、L型、チャバザイト、及びオフレタイトからなる群より選ばれた少なくとも1種の骨格構造を有する合成ゼオライトである請求項1〜5の何れか1項に記載のシラノール化合物除去設備。   The inorganic silica-based porous material includes a synthetic zeolite having a water mixture (content ratio: 5 wt%) having a pH of 7 or less, and the synthetic zeolite is A-type, ferrierite, MCM-22, ZSM-5, ZSM- 11. A synthetic zeolite having at least one skeletal structure selected from the group consisting of 11, SAPO-11, mordenite, beta-type, X-type, Y-type, L-type, chabazite, and offretite. The silanol compound removal equipment according to claim 1. 請求項1〜6の何れか1項に記載のシラノール化合物除去設備を用いてシラノール化合物を除去することを特徴とする流体浄化方法。   A fluid purification method, wherein the silanol compound is removed using the silanol compound removal equipment according to claim 1.
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