JP3260786B2 - 水蒸気の精製方法 - Google Patents
水蒸気の精製方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水蒸気の精製方法に関
し、さらに詳細には水蒸気中に不純物として含まれる酸
素を極低濃度まで除去しうる水蒸気の精製方法に関す
る。水蒸気はシリコンやアルミニウムの酸化膜形成など
半導体の製造時に使用されているが、成膜技術の進歩と
ともに不純物の極めて少ないものが要求されつつある。
し、さらに詳細には水蒸気中に不純物として含まれる酸
素を極低濃度まで除去しうる水蒸気の精製方法に関す
る。水蒸気はシリコンやアルミニウムの酸化膜形成など
半導体の製造時に使用されているが、成膜技術の進歩と
ともに不純物の極めて少ないものが要求されつつある。
【０００２】
【従来の技術】通常、半導体製造時に使用される水蒸気
の供給法としては蒸留水や脱イオン水などの精製水を一
端の開いたボトルに入れ、これを恒温槽に浸して適当な
温度に制御することによって発生させた水蒸気をマスフ
ローコントローラーで制御してリアクターに供給する方
法、精製水をバブラーに入れてＨ2 、Ｎ2 、Ｈｅなどに
よりバブリングしてリアクターに供給する方法などが用
いられる。このように発生させた水蒸気中には、原料精
製水をボトルやバブラーに仕込む場合に混入する酸素な
どが存在している。これらの水蒸気中には通常１０ｐｐ
ｍ前後の酸素が含まれており、水蒸気の使用に先立って
おこなわれる減圧パージや原料液体中での不活性ガスな
どによるパージだけではこれらの酸素を０．１ｐｐｍ以
下のような低濃度まで除去することは困難である。
の供給法としては蒸留水や脱イオン水などの精製水を一
端の開いたボトルに入れ、これを恒温槽に浸して適当な
温度に制御することによって発生させた水蒸気をマスフ
ローコントローラーで制御してリアクターに供給する方
法、精製水をバブラーに入れてＨ2 、Ｎ2 、Ｈｅなどに
よりバブリングしてリアクターに供給する方法などが用
いられる。このように発生させた水蒸気中には、原料精
製水をボトルやバブラーに仕込む場合に混入する酸素な
どが存在している。これらの水蒸気中には通常１０ｐｐ
ｍ前後の酸素が含まれており、水蒸気の使用に先立って
おこなわれる減圧パージや原料液体中での不活性ガスな
どによるパージだけではこれらの酸素を０．１ｐｐｍ以
下のような低濃度まで除去することは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近、化合物半導体製
造時に水蒸気と同時に使用されるシランなどのガスは高
純度に精製することが可能となり、例えば不純物として
含有される酸素を０．０１ｐｐｍ以下まで除去すること
も可能となっている。このため水蒸気についても酸素含
有量が０．０１ｐｐｍ以下とすることが強く望まれてい
る。また、これら水蒸気はボトルの接続時や配管の切替
時など半導体装置への供給過程において空気など不純物
の混入による汚染もあるため、装置の直前で不純物を最
終的に除去することが望ましい。しかしながら、水蒸気
中に含有される酸素を効率よく除去して高純度の水蒸気
を半導体製造プロセスなどに供給する方法についての公
知技術はほとんど見あたらない。
造時に水蒸気と同時に使用されるシランなどのガスは高
純度に精製することが可能となり、例えば不純物として
含有される酸素を０．０１ｐｐｍ以下まで除去すること
も可能となっている。このため水蒸気についても酸素含
有量が０．０１ｐｐｍ以下とすることが強く望まれてい
る。また、これら水蒸気はボトルの接続時や配管の切替
時など半導体装置への供給過程において空気など不純物
の混入による汚染もあるため、装置の直前で不純物を最
終的に除去することが望ましい。しかしながら、水蒸気
中に含有される酸素を効率よく除去して高純度の水蒸気
を半導体製造プロセスなどに供給する方法についての公
知技術はほとんど見あたらない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、水蒸気中
に含有される酸素を極低濃度まで効率よく除去するべく
鋭意研究を重ねた結果、水蒸気を金属銅または還元処理
した銅化合物を主成分とする精製剤と接触させることに
より、酸素濃度を０．１ｐｐｍ以下、さらには０．０１
ｐｐｍ以下まで除去しうることを見いだし、本発明を完
成した。すなわち本発明は、粗水蒸気を、金属銅または
還元処理した銅化合物を主成分とする精製剤と接触させ
て、該粗水蒸気に含有される酸素を除去することを特徴
とする水蒸気の精製方法である。本発明は水蒸気単独、
水素（水素ガスベース）および窒素、アルゴンなどの不
活性ガス（不活性ガスベース）で希釈された水蒸気（以
下総称して粗水蒸気と記す）中に含有される酸素の除去
に適用される。
に含有される酸素を極低濃度まで効率よく除去するべく
鋭意研究を重ねた結果、水蒸気を金属銅または還元処理
した銅化合物を主成分とする精製剤と接触させることに
より、酸素濃度を０．１ｐｐｍ以下、さらには０．０１
ｐｐｍ以下まで除去しうることを見いだし、本発明を完
成した。すなわち本発明は、粗水蒸気を、金属銅または
還元処理した銅化合物を主成分とする精製剤と接触させ
て、該粗水蒸気に含有される酸素を除去することを特徴
とする水蒸気の精製方法である。本発明は水蒸気単独、
水素（水素ガスベース）および窒素、アルゴンなどの不
活性ガス（不活性ガスベース）で希釈された水蒸気（以
下総称して粗水蒸気と記す）中に含有される酸素の除去
に適用される。
【０００５】本発明において用いられる精製剤は、金属
銅または銅の酸化物など還元され易い銅化合物を還元処
理したものを主成分とするものである。また、銅以外の
金属成分としてクロム、鉄、コバルトなどが少量含まれ
ているものであってもよい。これらの銅は単独で用いら
れてもよく、また、担体などに担持させた形で用いても
良いが、銅の表面とガスの接触効率を高める目的などか
ら、担体などに担持させた形態で使用することが好まし
い。銅の酸化物を得るには種々の方法があるが、例えば
銅の硝酸塩、硫酸塩、塩化物、有機酸塩などに苛性ソー
ダ、苛性カリ、炭酸ナトリウム、アンモニアなどのアル
カリを加えて酸化物の中間体を沈澱させ、得られた沈澱
物を焼成するなどの方法がある。これらは、通常はアル
ミナ、シリカなどの担体物質と混練し、押出成型、打錠
成型などで成型体とし、必要に応じてさらに適当な大き
さに破砕して使用される。成型方法としては乾式法ある
いは湿式法を用いることができ、その際、少量の水、滑
剤などを使用してもよい。また、市販の酸化銅触媒など
種々なものがあるのでそれらから選択したものを使用し
てもよい。要は、還元銅、酸化銅などが微細に分散され
て、その表面積が大きくガスとの接触効率の高い形態の
ものであればよい。
銅または銅の酸化物など還元され易い銅化合物を還元処
理したものを主成分とするものである。また、銅以外の
金属成分としてクロム、鉄、コバルトなどが少量含まれ
ているものであってもよい。これらの銅は単独で用いら
れてもよく、また、担体などに担持させた形で用いても
良いが、銅の表面とガスの接触効率を高める目的などか
ら、担体などに担持させた形態で使用することが好まし
い。銅の酸化物を得るには種々の方法があるが、例えば
銅の硝酸塩、硫酸塩、塩化物、有機酸塩などに苛性ソー
ダ、苛性カリ、炭酸ナトリウム、アンモニアなどのアル
カリを加えて酸化物の中間体を沈澱させ、得られた沈澱
物を焼成するなどの方法がある。これらは、通常はアル
ミナ、シリカなどの担体物質と混練し、押出成型、打錠
成型などで成型体とし、必要に応じてさらに適当な大き
さに破砕して使用される。成型方法としては乾式法ある
いは湿式法を用いることができ、その際、少量の水、滑
剤などを使用してもよい。また、市販の酸化銅触媒など
種々なものがあるのでそれらから選択したものを使用し
てもよい。要は、還元銅、酸化銅などが微細に分散され
て、その表面積が大きくガスとの接触効率の高い形態の
ものであればよい。
【０００６】精製剤の比表面積としては通常は、ＢＥＴ
法で１０〜３００ｍ２／ｇの範囲のもの、好ましくは３
０〜２５０ｍ２／ｇ程度の範囲のものである。また、銅
の含有量は金属銅換算で通常は、１〜９５ｗｔ％、好ま
しくは２０〜９５ｗｔ％である。銅の含有量が１ｗｔ％
よりも少なくなると脱酸素能力が低くなり、また、９５
ｗｔ％よりも高くなると水素による還元の際にシンタリ
ングが生じて活性が低下する恐れがある。精製剤は水蒸
気の精製に使用するに先立って活性化処理をおこなう
が、通常は水素還元が用いられる。水素還元に際して
は、例えば３５０℃以下程度で窒素などで希釈した水素
の混合ガスを空筒線速度（ＬＶ）５ｃｍ／ｓｅｃ程度で
精製筒に通すことによっておこなうことができるが、発
熱反応であるため温度が急上昇しないよう注意が必要で
ある。
法で１０〜３００ｍ２／ｇの範囲のもの、好ましくは３
０〜２５０ｍ２／ｇ程度の範囲のものである。また、銅
の含有量は金属銅換算で通常は、１〜９５ｗｔ％、好ま
しくは２０〜９５ｗｔ％である。銅の含有量が１ｗｔ％
よりも少なくなると脱酸素能力が低くなり、また、９５
ｗｔ％よりも高くなると水素による還元の際にシンタリ
ングが生じて活性が低下する恐れがある。精製剤は水蒸
気の精製に使用するに先立って活性化処理をおこなう
が、通常は水素還元が用いられる。水素還元に際して
は、例えば３５０℃以下程度で窒素などで希釈した水素
の混合ガスを空筒線速度（ＬＶ）５ｃｍ／ｓｅｃ程度で
精製筒に通すことによっておこなうことができるが、発
熱反応であるため温度が急上昇しないよう注意が必要で
ある。
【０００７】水蒸気の精製は、通常は、還元処理した銅
化合物を主成分とする精製剤が充填された精製筒に粗水
蒸気を通すことによっておこなわれ、粗水蒸気が精製剤
と接触することによって、粗水蒸気中に不純物として含
有される酸素が除去される。本発明に適用される粗水蒸
気中の酸素濃度は通常は１００ｐｐｍ以下である。酸素
濃度がこれよりも高くなると発熱量が増加するため条件
によっては除熱手段が必要となる。精製筒に充填される
精製剤の充填長は、粗水蒸気中の酸素濃度、使用精製剤
の特性および酸素除去条件などによって決められるが、
通常は５０〜１５００ｍｍである。充填長が５０ｍｍよ
りも短くなると酸素除去率が低下する恐れがあり、また
１５００ｍｍよりも長くなると圧力損失が大きくなり過
ぎる恐れが生ずる。精製時の粗水蒸気の空筒線速度（Ｌ
Ｖ）は供給される水蒸気中の酸素濃度および操作条件な
どによって異なり一概に特定はできないが、通常は１０
０ｃｍ／ｓｅｃ以下、好ましくは３０ｃｍ／ｓｅｃ以下
である。水蒸気と精製剤の接触温度は精製筒の入口に供
給されるガスの温度で、２００℃以下、好ましくは１０
０℃以下であり、水蒸気の分圧が低い場合には常温でよ
く特に加熱を必要としないが、分圧が高く結露を生ずる
虞のある場合などには精製筒を適当な温度に加熱しなが
ら接触させることが好ましい。接触時のガスの圧力には
特に制限はなく常圧、減圧、加圧のいずれでも処理が可
能であるが、通常は２０ｋｇ／ｃｍ２ａｂｓ以下、好ま
しくは０．１〜１０ｋｇ／ｃｍ２ａｂｓである。
化合物を主成分とする精製剤が充填された精製筒に粗水
蒸気を通すことによっておこなわれ、粗水蒸気が精製剤
と接触することによって、粗水蒸気中に不純物として含
有される酸素が除去される。本発明に適用される粗水蒸
気中の酸素濃度は通常は１００ｐｐｍ以下である。酸素
濃度がこれよりも高くなると発熱量が増加するため条件
によっては除熱手段が必要となる。精製筒に充填される
精製剤の充填長は、粗水蒸気中の酸素濃度、使用精製剤
の特性および酸素除去条件などによって決められるが、
通常は５０〜１５００ｍｍである。充填長が５０ｍｍよ
りも短くなると酸素除去率が低下する恐れがあり、また
１５００ｍｍよりも長くなると圧力損失が大きくなり過
ぎる恐れが生ずる。精製時の粗水蒸気の空筒線速度（Ｌ
Ｖ）は供給される水蒸気中の酸素濃度および操作条件な
どによって異なり一概に特定はできないが、通常は１０
０ｃｍ／ｓｅｃ以下、好ましくは３０ｃｍ／ｓｅｃ以下
である。水蒸気と精製剤の接触温度は精製筒の入口に供
給されるガスの温度で、２００℃以下、好ましくは１０
０℃以下であり、水蒸気の分圧が低い場合には常温でよ
く特に加熱を必要としないが、分圧が高く結露を生ずる
虞のある場合などには精製筒を適当な温度に加熱しなが
ら接触させることが好ましい。接触時のガスの圧力には
特に制限はなく常圧、減圧、加圧のいずれでも処理が可
能であるが、通常は２０ｋｇ／ｃｍ２ａｂｓ以下、好ま
しくは０．１〜１０ｋｇ／ｃｍ２ａｂｓである。
【０００８】
【実施例】実施例１ （精製剤の調製） 硫酸銅の２０ｗｔ％水溶液に炭酸ソーダの２０ｗｔ％水
溶液をｐＨ９〜１０になるまで加え、塩基性炭酸銅の結
晶を析出させた。この結晶を繰り返し濾過、洗浄し、空
気気流中１３０℃で５時間乾燥させた後、３００℃で５
時間焼成して酸化銅を生成させた。この酸化銅にアルミ
ナゾル（触媒化成工業（株）製Ｃａｔａｌｏｉｄ−ＡＳ
−２）を混合し、ニーダーで混練した。続いて空気中１
３０℃で５時間乾燥させ、さらに、３５０℃で５時間焼
成し、焼成物を破砕して顆粒状とした。このものを打錠
成型にて６ｍｍφ×４ｍｍＨの円筒状のペレットに成型
した。これを破砕してふるいにかけ、６〜１２ｍｅｓｈ
のものを集めた。この精製剤の比表面積は３９ｍ２／ｇ
であった。内径１６．４ｍｍ、長さ４００ｍｍのステン
レス製の精製筒に６３．３ｍＬ（１０１．３ｇ、充填密
度１．６ｇ／ｍＬ、充填長３００ｍｍ）充填した。 （精製剤の還元処理） この精製筒に１０ｖｏｌ％水素（窒素ベース）を常圧で
温度１８０℃、流量０．６３３Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ＝５ｃ
ｍ／ｓｅｃ）で６時間流し還元処理をおこなった後、常
温に冷却した。 （水蒸気の精製） 引き続いて、水蒸気の精製をおこなった。約５０ｍＬの
蒸留水の入った内径５０ｍｍ、高さ１７５ｍｍのステン
レス製バブラーを４０℃に設定した恒温槽に浸して水蒸
気圧をコントロールし、窒素で水蒸気をバブリングする
ことによって窒素ベースで約７．３ｖｏｌ％水蒸気を含
むガスを発生させた。次に、結露を防止するため、配管
を６０℃に加熱しながら上記のガスで３０分間配管内の
パージをおこなった後この水蒸気を含むガス中の酸素濃
度を黄燐発光式酸素分析計（測定下限濃度０．０１ｐｐ
ｍ）を用いて測定したところ０．２３ｐｐｍであった。
このガスを４０℃に加熱した精製筒に０．６３３Ｌ／ｍ
ｉｎ（ＬＶ＝５ｃｍ／ｓｅｃ）で流して出口ガス中の酸
素濃度を測定した結果、０．０１ｐｐｍ以下であった。
精製を始めてから１００分後においても出口ガスの酸素
濃度は０．０１ｐｐｍ以下であった。
溶液をｐＨ９〜１０になるまで加え、塩基性炭酸銅の結
晶を析出させた。この結晶を繰り返し濾過、洗浄し、空
気気流中１３０℃で５時間乾燥させた後、３００℃で５
時間焼成して酸化銅を生成させた。この酸化銅にアルミ
ナゾル（触媒化成工業（株）製Ｃａｔａｌｏｉｄ−ＡＳ
−２）を混合し、ニーダーで混練した。続いて空気中１
３０℃で５時間乾燥させ、さらに、３５０℃で５時間焼
成し、焼成物を破砕して顆粒状とした。このものを打錠
成型にて６ｍｍφ×４ｍｍＨの円筒状のペレットに成型
した。これを破砕してふるいにかけ、６〜１２ｍｅｓｈ
のものを集めた。この精製剤の比表面積は３９ｍ２／ｇ
であった。内径１６．４ｍｍ、長さ４００ｍｍのステン
レス製の精製筒に６３．３ｍＬ（１０１．３ｇ、充填密
度１．６ｇ／ｍＬ、充填長３００ｍｍ）充填した。 （精製剤の還元処理） この精製筒に１０ｖｏｌ％水素（窒素ベース）を常圧で
温度１８０℃、流量０．６３３Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ＝５ｃ
ｍ／ｓｅｃ）で６時間流し還元処理をおこなった後、常
温に冷却した。 （水蒸気の精製） 引き続いて、水蒸気の精製をおこなった。約５０ｍＬの
蒸留水の入った内径５０ｍｍ、高さ１７５ｍｍのステン
レス製バブラーを４０℃に設定した恒温槽に浸して水蒸
気圧をコントロールし、窒素で水蒸気をバブリングする
ことによって窒素ベースで約７．３ｖｏｌ％水蒸気を含
むガスを発生させた。次に、結露を防止するため、配管
を６０℃に加熱しながら上記のガスで３０分間配管内の
パージをおこなった後この水蒸気を含むガス中の酸素濃
度を黄燐発光式酸素分析計（測定下限濃度０．０１ｐｐ
ｍ）を用いて測定したところ０．２３ｐｐｍであった。
このガスを４０℃に加熱した精製筒に０．６３３Ｌ／ｍ
ｉｎ（ＬＶ＝５ｃｍ／ｓｅｃ）で流して出口ガス中の酸
素濃度を測定した結果、０．０１ｐｐｍ以下であった。
精製を始めてから１００分後においても出口ガスの酸素
濃度は０．０１ｐｐｍ以下であった。
【０００９】実施例２ （水蒸気の精製） 実施例１で用いたと同じ精製筒を用いて水蒸気の精製を
おこなった。約５０ｍｌの蒸留水の入った内径５０ｍ
ｍ、高さ１７５ｍｍのステンレス製バブラーを４０℃に
設定した恒温槽に浸して水蒸気圧をコントロールし、水
素で水蒸気をバブリングすることによって水素ベースで
約７．３ｖｏｌ％水蒸気を含むガスを発生させた。実施
例１と同様に配管を加熱しながら３０分間パージした
後、この水蒸気を含むガス中の酸素濃度を黄燐発光式酸
素分析計を用いて測定したところ約０．２０ｐｐｍであ
った。このガスを４０℃に加熱した精製筒に０．６３３
Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ＝５ｃｍ／ｓｅｃ）で流して出口ガス
中の酸素濃度を測定した結果、０．０１ｐｐｍ以下であ
った。精製を始めてから１００分後においても出口ガス
の酸素濃度は０．０１ｐｐｍ以下であった。
おこなった。約５０ｍｌの蒸留水の入った内径５０ｍ
ｍ、高さ１７５ｍｍのステンレス製バブラーを４０℃に
設定した恒温槽に浸して水蒸気圧をコントロールし、水
素で水蒸気をバブリングすることによって水素ベースで
約７．３ｖｏｌ％水蒸気を含むガスを発生させた。実施
例１と同様に配管を加熱しながら３０分間パージした
後、この水蒸気を含むガス中の酸素濃度を黄燐発光式酸
素分析計を用いて測定したところ約０．２０ｐｐｍであ
った。このガスを４０℃に加熱した精製筒に０．６３３
Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ＝５ｃｍ／ｓｅｃ）で流して出口ガス
中の酸素濃度を測定した結果、０．０１ｐｐｍ以下であ
った。精製を始めてから１００分後においても出口ガス
の酸素濃度は０．０１ｐｐｍ以下であった。
【００１０】実施例３ （水蒸気の精製） 実施例１で用いたと同じ精製筒を用いて水蒸気の精製を
おこなった。約５０ｍｌの蒸留水の入った内径５０ｍ
ｍ、高さ１７５ｍｍのステンレス製バブラーを６０℃に
設定した恒温槽に浸して水蒸気圧をコントロールし、マ
スフローコントローラーにより水蒸気流量を０．１Ｌ／
ｍｉｎに制御した。その際、マスフローコントローラー
の下流に真空ポンプを設置することにより流量制御のた
めの差圧を得た。実施例１と同様に配管を加熱しながら
３０分間パージした後、この水蒸気流に酸素濃度が０．
０１ｐｐｍ以下であることを確認した窒素０．４Ｌ／ｍ
ｉｎで添加しながら、この水蒸気を含むガス中の酸素濃
度を黄燐発光式酸素分析計を用いて測定したところ、約
０．０６ｐｐｍであった。前述の窒素希釈前の水蒸気
０．１Ｌ／ｍｉｎを６０℃に加熱した精製筒に通し出口
ガスに酸素濃度０．０１ｐｐｍ以下の窒素０．４Ｌ／ｍ
ｉｎを加えたガス中の酸素濃度を測定した結果、０．０
１ｐｐｍ以下であった。精製を始めてから１００分後に
おいても出口ガスの酸素濃度は０．０１ｐｐｍ以下であ
った。
おこなった。約５０ｍｌの蒸留水の入った内径５０ｍ
ｍ、高さ１７５ｍｍのステンレス製バブラーを６０℃に
設定した恒温槽に浸して水蒸気圧をコントロールし、マ
スフローコントローラーにより水蒸気流量を０．１Ｌ／
ｍｉｎに制御した。その際、マスフローコントローラー
の下流に真空ポンプを設置することにより流量制御のた
めの差圧を得た。実施例１と同様に配管を加熱しながら
３０分間パージした後、この水蒸気流に酸素濃度が０．
０１ｐｐｍ以下であることを確認した窒素０．４Ｌ／ｍ
ｉｎで添加しながら、この水蒸気を含むガス中の酸素濃
度を黄燐発光式酸素分析計を用いて測定したところ、約
０．０６ｐｐｍであった。前述の窒素希釈前の水蒸気
０．１Ｌ／ｍｉｎを６０℃に加熱した精製筒に通し出口
ガスに酸素濃度０．０１ｐｐｍ以下の窒素０．４Ｌ／ｍ
ｉｎを加えたガス中の酸素濃度を測定した結果、０．０
１ｐｐｍ以下であった。精製を始めてから１００分後に
おいても出口ガスの酸素濃度は０．０１ｐｐｍ以下であ
った。
【００１１】実施例４ （精製剤の調製） 市販の酸化銅触媒（日産ガードラー触媒（株）製、Ｇ１
０８）を用いた。このものは担体としてＳｉＯ2 を使用
しＣｕとして３０ｗｔ％、比表面積が１２０ｍ2 ／ｇで
あり、直径５ｍｍ、高さ４．５ｍｍの成型体である。こ
の酸化触媒を８〜１０ｍｅｓｈに破砕したもの６３．３
ｍＬを内径１６．４ｍｍ、長さ４００ｍｍのステンレス
製の精製筒に充填長３００ｍｍ（充填密度１．０ｇ／ｍ
ｌ）に充填した。 （精製剤の還元処理） この精製筒に１０ｖｏｌ％の水素（窒素ベース）を常圧
で温度１８０℃、流量０．６３３Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ＝５
ｃｍ／ｓｅｃ）で６時間流し還元処理をおこなった後、
常温に冷却した。 （水蒸気の精製） 引き続いて、水蒸気の精製をおこなった。実施例１で使
用した約０．２３ｐｐｍの酸素を含む７．４ｖｏｌ％水
蒸気（窒素ベース）を４０℃に加熱した精製筒に０．６
３３Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ＝５ｃｍ／ｓｅｃ）で流して出口
ガス中の酸素濃度を測定したところ、０．０１ｐｐｍ以
下であった。精製を始めてから１００分後においても出
口ガスの酸素濃度は０．０１ｐｐｍ以下であった。
０８）を用いた。このものは担体としてＳｉＯ2 を使用
しＣｕとして３０ｗｔ％、比表面積が１２０ｍ2 ／ｇで
あり、直径５ｍｍ、高さ４．５ｍｍの成型体である。こ
の酸化触媒を８〜１０ｍｅｓｈに破砕したもの６３．３
ｍＬを内径１６．４ｍｍ、長さ４００ｍｍのステンレス
製の精製筒に充填長３００ｍｍ（充填密度１．０ｇ／ｍ
ｌ）に充填した。 （精製剤の還元処理） この精製筒に１０ｖｏｌ％の水素（窒素ベース）を常圧
で温度１８０℃、流量０．６３３Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ＝５
ｃｍ／ｓｅｃ）で６時間流し還元処理をおこなった後、
常温に冷却した。 （水蒸気の精製） 引き続いて、水蒸気の精製をおこなった。実施例１で使
用した約０．２３ｐｐｍの酸素を含む７．４ｖｏｌ％水
蒸気（窒素ベース）を４０℃に加熱した精製筒に０．６
３３Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ＝５ｃｍ／ｓｅｃ）で流して出口
ガス中の酸素濃度を測定したところ、０．０１ｐｐｍ以
下であった。精製を始めてから１００分後においても出
口ガスの酸素濃度は０．０１ｐｐｍ以下であった。
【００１２】比較例 活性炭（椰子殻炭）を８〜２４ｍｅｓｈに破砕したもの
４８ｇを実施例１におけると同じ精製筒に３００ｍｍ
（充填密度０．５７ｇ／ｍｌ）充填し、ヘリウム気流中
２７０〜２９０℃で加熱処理した後、室温に冷却した。
この精製筒に実施例１で用いたと同じ約０．２３ｐｐｍ
の酸素を含む７．３ｖｏｌ％の水蒸気（窒素ベース）を
４０℃に加熱した精製筒に０．６３３Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ
＝５ｃｍ／ｓｅｃ）で流して出口ガス中の酸素濃度を測
定した結果、０．２３ｐｐｍであり、この状態で２時間
流し続けたが酸素濃度の変化はみられなかった。
４８ｇを実施例１におけると同じ精製筒に３００ｍｍ
（充填密度０．５７ｇ／ｍｌ）充填し、ヘリウム気流中
２７０〜２９０℃で加熱処理した後、室温に冷却した。
この精製筒に実施例１で用いたと同じ約０．２３ｐｐｍ
の酸素を含む７．３ｖｏｌ％の水蒸気（窒素ベース）を
４０℃に加熱した精製筒に０．６３３Ｌ／ｍｉｎ（ＬＶ
＝５ｃｍ／ｓｅｃ）で流して出口ガス中の酸素濃度を測
定した結果、０．２３ｐｐｍであり、この状態で２時間
流し続けたが酸素濃度の変化はみられなかった。
【００１３】
【発明の効果】本発明によって、従来除去が困難であっ
た水蒸気中の酸素を０．１ｐｐｍ以下、さらには０．０
１ｐｐｍ以下のような極低濃度まで除去することがで
き、超高純度の水蒸気を得ることが可能となった。
た水蒸気中の酸素を０．１ｐｐｍ以下、さらには０．０
１ｐｐｍ以下のような極低濃度まで除去することがで
き、超高純度の水蒸気を得ることが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/14 - 53/18 B01J 20/00 - 20/34 B01J 21/00 - 38/74
Claims (3)
- 【請求項１】 粗水蒸気を、金属銅または還元処理した
銅化合物を主成分とする精製剤と接触させて、該粗水蒸
気に含有される酸素を除去することを特徴とする水蒸気
の精製方法。 - 【請求項２】 精製剤が、金属換算で５〜９５ｗｔ％の
銅を含有し、かつ、比表面積がＢＥＴ法で１０〜３００
ｍ２／ｇである請求項１に記載の水蒸気の精製方法。 - 【請求項３】 水蒸気と精製剤との接触温度が２００℃
以下である請求項１に記載の水蒸気の精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31000791A JP3260786B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 水蒸気の精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31000791A JP3260786B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 水蒸気の精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05123575A JPH05123575A (ja) | 1993-05-21 |
| JP3260786B2 true JP3260786B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=18000030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31000791A Expired - Lifetime JP3260786B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 水蒸気の精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260786B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5391978A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-12 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | Centrifugal molding method |
| DE60123547T2 (de) * | 2000-11-14 | 2007-08-09 | Japan Pionics Co. Ltd. | Verfahren zur Wiedergewinnung einer Kupfer- und/oder Manganverbindung aus Gasreinigungspartikeln |
| JP4893719B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2012-03-07 | トヨタ自動車株式会社 | 水素ガス生成システムの運転停止方法 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP31000791A patent/JP3260786B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05123575A (ja) | 1993-05-21 |
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