腐食を防ぐ！排ガス処理装置に適した耐食材料とその特性
腐食性ガスは高温・多湿環境で急速に腐食を進行させ、設備や機器、電子部品に深刻な影響を与えます。微量でも長期間にわたり機器の性能低下や故障を引き起こすため、適切な設置環境と対策が重要です。
耐食材料を使用した排ガス処理装置は、ガスの除去と設備の保護を両立させ、機器の寿命を延ばし、故障リスクを減少させます。
目次
腐食性ガスの除去が重要な理由
腐食性ガスは、さまざまな産業機器や設備に対して深刻な影響を及ぼす可能性があります。こちらでは、腐食性ガスが及ぼす危険性と、それを取り除くための対策の重要性について詳しく説明します。
◇設備・機器・製品に悪影響を及ぼす
腐食性ガスは設備・機器・製品に深刻な影響を与える可能性があります。例えば、二酸化硫黄や硫化水素は銅や鉄などの金属を腐食させ、電子部品や冷凍機の配管を損傷し、機器の故障を引き起こす要因となります。また、窒素酸化物や塩素は空気中の湿分と反応して酸を形成し、金属部品の劣化を加速させます。
さらに、アンモニアは銅や黄銅を腐食させるため、精密機器や電子制御装置にも影響を与える可能性があります。腐食性ガスは排水管、工場の化学薬品、温泉・火山地帯などから発生し、わずかな濃度でも高温・多湿環境下で腐食を急速に進行させるため、適切な設置場所の選定や対策が不可欠です。
◇ごく少量でも影響する
腐食性ガスはごく少量でも機器に影響を及ぼす可能性があります。空気中にわずか10億分の1の濃度で存在していても、長期間にわたり電子基板や金属部品に触れることで腐食が進行します。腐食は、ガスが金属部位に付着し、水分と反応してイオン化することで発生し、その結果、電子部品の劣化や回路の断線が引き起こされます。
換気を行っても完全にガスを除去することは難しく、長年の蓄積によって機器の故障リスクが高まります。そのため、腐食性ガスのある環境では、専用の対策が施された機器を使用することが重要です。
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排ガス処理装置にも有効な耐食材料
半導体製造で使用されるガスは可燃性や腐食性などの特性を持つため、安全に無害化処理できる排ガス処理装置が求められます。こちらでは、排ガス処理装置に適した耐食材料をご紹介します。
◇金属系耐食材料
金属系の耐食材料には、使用環境に応じた特性を持つさまざまな種類があります。
鉄鋼は耐食性が低く、水分によって錆びやすいですが、酸化性の酸や塩溶液と接すると不動態皮膜を形成し耐食性を発揮します。ステンレスは比較的耐食性が高く、水回り設備にも使用されますが、塩化物イオンの影響で耐食性が低下することがあります。
ハステロイはニッケルを主成分とし、クロムやモリブデンを添加した耐食性・耐熱性に優れた合金ですが、加工が困難な素材です。
◇樹脂系耐食材料
樹脂系耐食材料は、金属と比べて錆びや腐食の心配がなく、耐薬品性に優れる特性を持ちます。
塩化ビニル樹脂（PVC）は耐食性が高く、硬質塩ビパイプは50年以上の耐用年数を持ち、長期間の埋設にも耐えられます。ポリプロピレン（PP）は化学工場の薬品・酸・アルカリ配管に使用され、特にホモポリマーが優れた耐性を発揮します。
繊維強化プラスチック（FRP）は、プラスチックにガラス繊維などを混ぜて強度を向上させた軽量素材で、航空機用途から普及しました。
◇フッ素樹脂系耐食材料
フッ素樹脂系耐食材料は、優れた耐食性・耐薬品性を持つ高性能樹脂です。ポリフッ化ビニリデン（PVDF）は、耐候性や耐薬品性にも優れ、高強度で溶接成形が可能な点が特徴です。
一方、パーフルオロアルコキシアルカン（PFA）は、強アルカリや有機溶剤に対する高い抵抗性を持ち、複雑な形状でも溶融成形が可能です。また、電気絶縁性や非粘着性にも優れ、半導体分野などの化学薬品に接触する環境に適しています。
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腐食対策を施している排ガス処理装置
排ガス処理には、高温焼却や化学吸収を活用した装置が求められます。こちらでは、塩化メチルを無害化する燃焼除害装置と、高耐蝕性を備えたFRPスクラバーの特徴や機能について紹介します。
◇塩化メチル燃焼除外装置（サンレー冷熱株式会社）
塩化メチル燃焼除害装置は、排出された塩化メチルを高温で焼却処理し、その後急冷・洗浄を行うことで無害化する装置です。
ダイオキシン類の発生を抑制するため、排ガス焼却炉は850℃以上の高温で2秒以上の滞留時間を確保し、必要に応じて中和槽を併設して塩酸ガスを処理します。FRPを使用した腐食対策や防爆扉、停電時の排ガス水封装置を備え、安全性を最優先に設計されています。
さらに、コンパクトな設計と全自動運転により、省スペース・省人化を実現し、維持管理が容易です。石油化学プラントや製薬、繊維関連施設での塩化メチル排ガス処理に適しており、処理能力は200Nm³/h、処理後の塩化水素濃度は10ppm以下と高い処理性能を発揮します。
◇FRPスクラバー（糸川産業株式会社）
FRPスクラバーは、排ガス処理に特化した高耐蝕性の装置で、本体やファン、ダクト、フードまでオールプラスチック製で構成されています。必要に応じて、FRPに加えPVC、PP、PVDF、PFAなどのクラッド材を使用することも可能です。
塔内の充填物層では、ガスと循環液を効率的に接触させ、物理吸収や化学吸収によって有毒ガスを除去します。シャワーパイプは、下部の充填層に均等に循環水を散布し、効率的な処理を実現します。さらに、デミスターを設置することで、循環水のミストが外部へ流出するのを防ぎます。
処理したガスは、煙突を通じて任意の方向・高さへ排出可能です。また、水や薬液の補給はノズルを通じて行われ、ボールタップやpH計による自動管理も可能です。高効率なガス吸収性能を持ち、幅広い排ガス処理用途に対応できます。
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環境装置の開発・製造に強みを持つサンレー冷熱株式会社、千代田化工建設株式会社、株式会社三貴製作所の特徴を紹介します。各社は排ガス処理技術や燃焼技術、スクラバー製造などの分野で高度な技術を提供し、環境負荷の低減や持続可能な社会の実現に貢献しています。
◇サンレー冷熱株式会社
サンレー冷熱株式会社は、1933年創業の燃焼技術を基盤とする企業で、バーナー製造を中心に環境装置や産業設備の設計・製作・販売を行っています。排ガス処理や廃液・廃棄物処理、熱供給装置など幅広い製品を提供し、700基以上の納入実績を誇ります。
| 会社名 | サンレー冷熱株式会社 |
| 所在地 | 〒573-1132 大阪府枚方市招提田近3-25 |
| 電話番号 | 072-856-3221 |
| 公式ホームページ | https://www.sunray-r.co.jp/ |
ISO9001認証を取得し、高品質な製品と万全なメンテナンス体制を確立しました。国内外に拠点を持ち、グローバルに展開しています。創業80年の技術力と柔軟なカスタマイズ対応が強みです。
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◇千代田化工建設株式会社
千代田化工建設株式会社は、排ガス処理技術に強みを持つ企業で、特に排煙脱硫（SOx除去）および排煙脱硝（NOx除去）技術を提供している会社です。大規模石炭火力発電所向けのCT-121排煙脱硫装置は国内外で実績があり、海外では技術供与も実施しています。
| 会社名 | 千代田化工建設株式会社 |
| 所在地 | 〒220-8765 神奈川県横浜市西区みなとみらい四丁目 6番2号 みなとみらいグランドセントラルタワー |
| 電話番号 | 045-225-7777 |
| 公式ホームページ | https://www.chiyodacorp.com/jp/ |
さらに、中小規模向けに開発したCASOX湿式触媒接触酸化方式は高性能な脱硫触媒を活用し、効率的なテールガス処理を実現。多様なニーズに応える環境対応技術を展開し、持続可能な社会に貢献しています。
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◇株式会社三貴製作所
株式会社三貴製作所は、排ガス処理装置（スクラバー）の製造を専門とする企業で、CO₂削減と環境保護に貢献している会社です。昭和43年の創業以来、長年の経験と実績を活かし、湿式・乾式スクラバーをはじめ、特殊スクラバーやFRPスクラバーなど、用途に応じた多様な製品を提供しています。
| 会社名 | 株式会社三貴製作所 |
| 所在地 | 〒177-0035 東京都練馬区南田中5-9-13 |
| 電話番号 | 080-6040-2770 |
| 公式ホームページ | https://www.sanki-s-s.jp/ |
軽量・高耐蝕性・高効率設計が特徴で、設置場所やニーズに合わせた柔軟な対応が可能です。独自技術による高性能な環境装置で、持続可能な社会づくりに貢献しています。
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腐食性ガスは設備や機器、電子部品に深刻な影響を与え、特に高温・多湿環境下では腐食が急速に進行するため、長期的に機器の性能低下や故障を引き起こす危険があります。腐食性ガスは、金属部品に対しては錆や劣化を、電子機器には回路の断線や部品の劣化を引き起こし、装置全体の信頼性を損なうことにつながります。
微量のガスでも長期間にわたって影響を与えるため、設置環境の選定や、腐食性ガスに対応した専用の対策が不可欠です。例えば、耐食材料を使用した排ガス処理装置は、ガスの除去と同時に設備を保護するための重要な役割を果たします。これにより、機器の寿命を延ばし、故障リスクを減らすことができます。
