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JP2610049B2 - シラン含有排ガスからのシラン化合物の除去方法 - Google Patents

シラン含有排ガスからのシラン化合物の除去方法

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JP2610049B2
JP2610049B2 JP1215133A JP21513389A JP2610049B2 JP 2610049 B2 JP2610049 B2 JP 2610049B2 JP 1215133 A JP1215133 A JP 1215133A JP 21513389 A JP21513389 A JP 21513389A JP 2610049 B2 JP2610049 B2 JP 2610049B2
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JP
Japan
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silane
exhaust gas
solution
sodium
alcoholate
Prior art date
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JP1215133A
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English (en)
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JPH02102712A (ja
Inventor
ラインホールト・シヨルク
ラインハルト・マツテス
ハンス‐ヨアヒム・フアーレンジーク
Original Assignee
ヒユールス・アクチエンゲゼルシヤフト
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシラン含有排ガスからシラン化合物を除去す
る方法に関する。
〔従来の技術〕
洗滌を受けなければならないシラン含有排ガスは今
日、例えばケイ素化合物の製造の際、ケイ素化合物の移
替の際、シラン含有ガス混合物の製造及び移替の際及び
半導体製造の際のように多くの工業分野で生じる。
焼却または洗滌塔での洗滌のような慣習的廃却物処理
方法は技術的実施及び公害が関係する大きな問題を引き
起す。
焼却の場合には、焼却ガスから分離の困難な、非常に
細かいケイ酸が発生する。排ガスの中にクロルシランが
含まれているときは、焼却ガスの中にHCl及びCl2が生
じ、従つて焼却に続いてさらに排ガス処理を行わねばな
らない。水性の洗滌塔系を使用するときは、そこにケイ
化により、塩化シランの場合は酸性排水による問題が発
生する。モノシランは水によつて非常に緩やかに加水分
解されるにすぎないので、ここでさらにアルカリ性洗滌
を行わなければならない。
〔本発明が解決しようとする課題〕
従つて本発明の課題は上述の欠点を有しない、シラン
含有排ガスからシラン化合物を除去する方法を見出すこ
とであつた。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題は本発明により、シラン化合物をアルコール
性溶液中でナトリウムアルコラートでテトラアルコキシ
シランに転化させることによつて解決される。
本発明による方法の場合は前記シラン化合物は完全に
テトラアルコキシシランに転化される。該テトラアルコ
キシシランはアルコキシシラン製造元で後処理して市販
することができる。
実際には有利にはアルコール性ナトリウムアルコラー
ト溶液を充填塔を介して循環させる。
本発明による方法は並流または向流で運転することが
できる。有利にはシラン含有排ガスをナトリウムアルコ
ラート溶液に向流で導びく。
有利には本発明による方法ではメタノール中のナトリ
ウムメチラートまたはエタノール中のナトリウムエチラ
ートを使用する。アルコール中の金属アルコラートの濃
度は有利には５〜30重量％である。
本発明による方法を使用して次の化合物を除去するこ
とができる。すなわち SiHnX4-n;n＝０〜４、Ｘ＝Ｆ、Cl、Br. SiHn（OR）4-n;n＝１〜３、Ｒ＝CH3、C2H5、C3H7. Si2H6及び高級シラン、例えばトリシラン。
有利には本方法はモノ及びジシランを含有する排ガス
の際に使用する。シランの除去の際は反応は例えば次式
に従い進行する。すなわち、 メタノール中のナトリウムメチラートの使用は特にコス
ト的に有利である。
該排ガスがただSi−Ｈ化合物のみを含有するときは、
反応生成物としてテトラアルコキシシラン及び水素のみ
を得る。すなわち消耗されるのは単にアルコールだけ
で、前記アルコラートは触媒的に作用するだけである。
従つて循環する溶液にはただ消耗されるアルコール及び
テトラアルコキシシランと共に放出されるアルコラート
は調合されなければならない。
上記記載の一般的化学式のアルコキシシランとアルコ
ールとの反応はナトリウムアルコラートによる触媒的作
用下に前記記載の式に相応しシランの反応に類似しテト
ラアルコキシシラン及び水素を生成しながら進行する。
ハロゲンを含有するシランとしてはシラン含有排ガス
ではたいていテトラクロルシラン、トリクロルシラン、
ジクロロシラン及びモノクロルシランが生じる。シラン
除去の反応はたとえば次の式に従つて進行する： SiH2Cl2＋2NaOCH3＋2CH3OH →Si（OCH3）４＋2H2＋2NaCl ハロゲン含有のシランは別の反応生成物として金属ハ
ロンゲン化物を産出する。この際アルコールと並んで、
シランの塩素含有量に相応して、アルコラートが消耗さ
れる。
〔実施例〕
さらに本発明を本方法を実施するための装置の添付図
面ならびに実施例により詳細に説明する。
アルコール性ナトリウムアルコラート溶液は導入管７
及びポンプ６を介して充填塔１に供給される。シラン含
有排ガスは例えば導入管４を介して導入される。従つて
この実施態様ではシラン含有排ガスはアルコラート溶液
に対し向流である。排ガス冷却部３及び排ガス導管５を
介して清滌化された排ガスは該塔を出る。前記冷却部に
は、例えば−40℃の温度を有する冷媒を貫流させる。導
入管10を介して該システムは不活性ガス例えば窒素で覆
われる。また排ガス冷却部３では不活性ガスによつて連
行された溶剤及び／またはアルコキシシランが凝縮す
る。アルコール性金属アルコラート溶液は容器２に集め
られ、該容器はまたクロルシラン含有排ガスの処理の際
のNaClの沈降容器として及び排ガス冷却部３からの凝縮
物のための捕集容器として使用される。アルコール性ナ
トリウムアルコラート溶液は導出管９、ポンプ６及び導
管11を介して循環する。その都度の排ガス中に存在する
シラン化合物に基づき、消費されるアルコールまたは消
費されるアルコラート溶液は再配量される。該消費した
アルコラート溶液、生成した塩化ナトリウム及び基の他
の液状または固形の、反応または凝縮により生じた成分
は排出管８を介して排出される。
以下の実施例１から３による反応は圧力約１バール及
び室温で行つた。しかしまた他の圧力及び温度で本発明
による方法を実施することもできる。
実施例１ 装置全体を先ず窒素で洗滌した。導入管７を介して20
〜30重量％のメタノール性ナトリウムエチラート溶液を
充填した。ポンプ６及び排ガス冷却部３の運転開始の後
導入管４を介してクロルシラン含有排ガスを導入した。
メチラート溶液に指示薬としてフエノールフタレエンを
添加した。充填塔１中に始つた脱色は前記溶液の消耗を
示す。それから消耗した溶液は沈殿した塩化ナトリウム
と一緒に導出口８を介して一部は排出した。ポンプ６へ
の供給は排出管９を介して確保した。導入管７を介して
相応する量の新鮮な溶液を供給した。この手段のために
該装置の運転中止は必要でなかつた。
該装置は常時窒素で覆つた。
実施例２ 全装置を先ず窒素で洗滌した。導入管７を介して市販
の５〜30重量％メタノール性ナトリウムメチラート溶液
を充填した。ポンプ６及び排ガス冷却部３の運転開始の
後導入管４を介してモノシラン含有排ガスを導入した。
アルコラート溶液が消費されたとき、実施例１のように
古い溶液の一部は排出し新鮮な溶液を加えた。この場合
も該装置を停止させる必要はなかつた。
該装置は常時窒素で覆つた。
実施例３ 全装置を先ず窒素で洗滌した。導入管７を介して市販
の５〜30重量％エタノール性ナトリウムエチラート溶液
を充填した。ポンプ６及排ガス冷却部３の運転開始後導
入管４を介してモノシラン含有排ガスを導入した。前記
アルコラート溶液が消耗されたときは、実施例１のよう
に古い溶液の一部を排出し新しい溶液を供給した。この
場合も、該装置を停止させる必要はなかつた。
該装置は常時窒素で覆つた。
例４（比較例） ガス導入管、攪拌機及び還流冷却器を有する１三口
フラスコにメタノール中のKOH飽和溶液600mlを入れた。
攪拌しながらトリクロルシラン含有窒素気流を前記溶液
を通して導入した。直ちに気泡を発生しながら白い固体
が生成した。前記塩化シランは反応はするがしかし発生
した懸濁液の粘性の粘稠度は実施例１〜３に記載した連
続的装置を確実にかつ再現可能に運転するには適切では
なかつた。さらに該生成品を廃棄し得る形にする難点が
生じた。
実施例１〜３により取扱つた排ガスはガスクロマトグ
ラフ分析（検出限界0.1容積％）では本発明の処理によ
れば４頁11行〜14行に相応する除去すべき化合物として
掲げるシランは何ら含んでいなかつた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による方法を実施する装置の略示構成図
である。 １……充填塔、２……容器、３……冷却部、４……導入
管、５……排出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−125229（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−125228（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シラン含有排ガスからシラン化合物を除去
    する方法において、シラン化合物をアルコール溶液中の
    ナトリウムアルコラートでテトラアルコキシシランに転
    化させることを特徴とする、シラン含有排ガスからのシ
    ラン化合物の除去方法。
  2. 【請求項２】アルコール性ナトリウムアルコラート溶液
    を充填塔を介して循環させる、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】シラン含有排ガスをナトリウムアルコラー
    ト溶液に対して向流で導く、請求項１又は２記載の方
    法。
  4. 【請求項４】メタノール中のナトリウムメチラートまた
    はエタノール中のナトリウムエチラートを使用する、請
    求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】アルコール中のナトリウムアルコラートの
    濃度が５〜30重量％である、請求項１から４までのいず
    れか１項記載の方法。
JP1215133A 1988-08-23 1989-08-23 シラン含有排ガスからのシラン化合物の除去方法 Expired - Lifetime JP2610049B2 (ja)

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DE3828549A DE3828549A1 (de) 1988-08-23 1988-08-23 Verfahren zur entfernung von silanverbindungen aus silanhaltigen abgasen
DE3828549.5 1988-08-23

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JPH02102712A JPH02102712A (ja) 1990-04-16
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EP (1) EP0355592B1 (ja)
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DE (2) DE3828549A1 (ja)
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