專利名稱：：用于分解碳氟化合物的方法及其所用的試劑和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于有效地分解碳氟化合物，特別是帶有約1-5個碳原子的全氟碳和氫氟碳的方法以及用于此目的的簡單設(shè)備。日本未審專利出版物6-293501公開了一種用于分解氯氟碳的方法，它包括通過在一種施加器中施加微波而加熱磁鐵礦，然后將經(jīng)過加熱的磁鐵礦與氯氟碳氣體接觸。此外，日本未審專利出版物7-24255公開了一種用于分解氯氟碳的方法，它包括用微波輻射由含碳物質(zhì)和堿土金屬氧化物或鹽組成的混合物以產(chǎn)生熱量，然后將該經(jīng)過加熱的混合物與氯氟碳氣體接觸。由于在上述出版物中公開的氯氟碳分解方法均采用微波，因此，它們的缺點在于需要昂貴的微波發(fā)生裝置和反應(yīng)器，從而受到對微波具有良好的透過性的耐熱材料的限制。陶瓷是具有良好微波透過性的材料，但這些材料會與氟起反應(yīng)從而使其質(zhì)量下降。因此，氯氟碳的在工業(yè)上經(jīng)濟和穩(wěn)定的分解是人們正在需要解決的一個問題。本申請人的日本未審專利出版物8-187302中提出了一種不采用微波來分解氯氟碳的技術(shù)，在該氯氟碳分解方法中，將氯氟碳氣體與一種物質(zhì)接觸并反應(yīng)，所說的物質(zhì)含有一種含碳材料和一種堿土金屬化合物，該物質(zhì)在非氧化氣氛中加熱。這種在先申請的方法的優(yōu)點在于可以采用具有電加熱器的普通加熱爐來分解氯氟碳，并且正如在相應(yīng)的說明書中所說，象R-113那樣的氯氟碳可以有效地被分解。不管怎樣，后面的研究已經(jīng)表明有多種碳氟化合物不能通過該在先申請的方法來分解，而且分解率不一定能滿足不含氯基團的碳氟化合物，例如全氟碳和氫氟碳，這些物質(zhì)在在先申請的說明書沒有提到。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以有效分解不含氯基團的碳氟化合物，例如全氟碳和氫氟碳。該目的可以通過在20％體積或更少(但不是0％)氣體氧的存在下、在300℃或更高的溫度、將全氟碳或氫氟碳氣體與包括碳和至少一種堿土金屬的試劑接觸而實現(xiàn)。更進一步地說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過將含有全氟碳或氫氟碳的處理氣體連續(xù)或間斷地送入用包括碳和至少一種堿土金屬的試劑填充的反應(yīng)器中，在反應(yīng)之后將廢氣從該反應(yīng)器中連續(xù)或間斷地排出，在將處理氣體導(dǎo)入反應(yīng)之前將氧氣包含在該處理氣體中，從而使處理氣體中氧氣的濃度達到20％體積或更低，以及將全氟碳或氫氟碳分解所需要的熱量從該反應(yīng)器的外面?zhèn)魉偷椒磻?yīng)區(qū)中，或者從該反應(yīng)器內(nèi)部傳送到反應(yīng)區(qū)中，從而可有效地分解碳氟化合物氣體。根據(jù)本發(fā)明的方法，在該廢氣中有時會同時存在CO氣體。在這種情況下，可以增加一個將廢氣中的CO氧化成CO2的步驟。此外，對于本發(fā)明的方法來說，該反應(yīng)器可以由像耐熱合金或耐腐合金，如不銹鋼或鎳基合金那樣的材料制成，并且如果陶瓷能耐氟和氟化氫，也可以采用陶瓷(其例子為有氟化鋁制成的陶瓷)?？梢詫⒃摲磻?yīng)器放在一種熔爐中，該熔爐可以在所需的溫度下保持其內(nèi)部氣氛，從而將熔爐中的熱量通過該反應(yīng)器的壁轉(zhuǎn)移到該反應(yīng)器中的試劑中。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種可以有效地分解碳氟化合物的方法，該碳氟化合物除了碳和氟以外還可以含有氫和/或更多的除氟以外的鹵素，例如氯。因此，本發(fā)明還提供了一種用于分解碳氟化合物的方法，該方法包括在200℃或更高的溫度下將氣態(tài)碳氟化合物與包括碳、至少一種堿土金屬和至少一種堿金屬的試劑接觸。可以將來自該分解的碳氟化合物的鹵素成分以這樣一種方式固定在所說的試劑上，即將由于該碳氟化合物的分解而由該碳氟化合物形成的鹵素作為該試劑中堿土金屬的鹵化物以及任選地該試劑中的堿金屬的鹵化物而固定到該試劑上。本發(fā)明還提供了一種用于分解碳氟化合物的試劑，它包括至少一種堿土金屬、碳和至少一種堿金屬，其原子比為堿土金屬∶碳∶堿金屬＝1.0∶0.25-4.0∶0.01-0.3。優(yōu)選地，該試劑中不少于50％重量的堿土金屬和堿金屬是氧化物。在本發(fā)明的這一個第二特征中，術(shù)語“碳氟化合物”是指除了碳和氟以外還可以含有氫和/或一種或多種除氟以外的鹵素，例如氯的碳氟化合物。本發(fā)明還提供了一種碳氟化合物分解設(shè)備，作為用來適當(dāng)?shù)貙嵤┥鲜龇纸夥椒ǖ脑O(shè)備，它包括用包括碳和至少一種堿土金屬或包括碳、至少一種堿土金屬和至少一種堿金屬的試劑填充的反應(yīng)器，導(dǎo)向該反應(yīng)器的處理氣體入口，用于從該反應(yīng)器中排出反應(yīng)氣體的氣體出口，容納該反應(yīng)器的熔爐，用于升高熔爐中氣氛溫度的加熱源，將上述處理氣體入口與含有碳氟化合物的氣體源連接在一起的管道，以及如果需要還含有通過導(dǎo)向氣體出口的管子而連接的廢氣氧化器。該反應(yīng)器可以由耐熱合金或耐腐合金制成。該含有碳氟化合物的氣體源可以是含有中等數(shù)量的氧氣的氣體源，例如由半導(dǎo)體制造過程產(chǎn)生的含有碳氟化合物的氣體。圖1是設(shè)備安裝系統(tǒng)圖，表示用于實施本發(fā)明的方法的裝置的實施方案。圖2是設(shè)備安裝系統(tǒng)圖，表示用于實施本發(fā)明的方法的裝置另一種實施方案，它帶有廢氣通道部分。圖3是設(shè)備安裝系統(tǒng)圖，表示用于實施本發(fā)明的方法的裝置另一種實施方案，它帶有處理氣體入口部分。圖4是反應(yīng)器部分的截面示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明的方法從反應(yīng)器內(nèi)部加熱試劑的一種實施方案。圖5是反應(yīng)器部分的截面示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明的方法從反應(yīng)器內(nèi)部加熱試劑的另一種實施方案。圖6表示在本發(fā)明的方法中、進入反應(yīng)器之前的處理氣體與已經(jīng)離開反應(yīng)器的廢氣之間的熱交換的實施方案。圖7表示對處理氣體中氧氣濃度為0％和10％的CFC-113進行分解處理時三氯-三氟乙烷(CFC-113)流入量與CFC-113分解率之間的關(guān)系曲線。圖8表示對處理氣體中氧化濃度為0％和10％的FC-116進行分解處理時全氟乙烷(FC-116)流入量與FC-116分解率之間的關(guān)系曲線。圖9表示試劑的加熱系統(tǒng)以電加熱器加熱和微波加熱為基礎(chǔ)的全氟乙烷(FC-116)分解率的差別。根據(jù)第一個方面，本發(fā)明提供了用于分解優(yōu)選地具有1-5個碳原子、更優(yōu)選地為1-3個碳原子的全氟碳或氫氟碳的方法，其中所分解的氟被試劑捕獲，所分解的碳(和氫)作為氧化物質(zhì)在廢氣中送出，適用于本發(fā)明的分解處理的全氟碳和氫氟碳包括CF4、C2F6、C3F8、C-C4F8、CHF3、CH2F2、C2HF5、C2H2F4、及其類似物，它們可以很容易地在常溫下蒸發(fā)(包括那些與惰性氣體，如氮一起蒸發(fā)的物質(zhì))。對于該分解反應(yīng)來說，重要的是在含量為20％體積或更少(但不是0％)的氣體氧存在下、在300℃或更高的溫度下使全氟碳或氫氟碳氣體與包括碳和至少一種堿土金屬的試劑接觸、其中所說的堿土金屬可以由含碳固體物料和堿土金屬化合物獲得。作為形成該試劑的一種原料的含碳固體材料可以是一種或多種選自焦炭粉、碳、煤、粗瀝清、木炭、活性炭和炭黑中的成分，其中粉料是最優(yōu)選的形式。作為形成該試劑的另一種原料的堿土金屬氧化物可以是一種或多種選自鈣、鎂、鋇和鍶氧化物，鈣、鎂、鋇和鍶氫氧化物和鈣、鎂、鋇和鍶碳酸鹽和硝酸鹽的化合物，其中優(yōu)選的是氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣和硝酸鈣，其中從容易操作方面來考慮，生石灰、熟石灰和石灰石是較有利的。可以將該試劑以粉末或顆粒狀的含碳固體材料和粉末或顆粒狀的堿土金屬化合物形式填充到該反應(yīng)器中。另外優(yōu)選地，也可以將粉末狀的含碳固體材料和粉末狀的堿土金屬化合物混合，而后造粒形成容易操作的尺寸。這樣可以使碳和堿土金屬化合物相互靠近并且由于試劑的比表面積(單位重量的表面積)的增加而加大與處理氣體的接觸?？梢圆捎盟蛴袡C粘結(jié)劑來造粒，將造粒后的顆粒干燥或燒結(jié)可以產(chǎn)生具有足夠強度和空隙率的顆粒。用作原料的含碳固體材料或粉末堿土金屬化合物的形式或種類可以在造粒的顆粒的生產(chǎn)過程中有所變化，只要固體碳和堿土金屬材料的所需比率在造粒后的顆粒中得以保持，它們就可以有利于本發(fā)明的分解反應(yīng)。舉例來說，當(dāng)采用碳作為含碳固體材料和熟石灰作為堿土金屬化合物、將這種粉末以合適的比例混合、加入水、將該混合物捏合、然后形成具有容易操作的顆粒尺寸的顆粒，例如1-10毫米，優(yōu)選地為1-5毫米，并且將它們在非氧化氣氛中燒結(jié)(例如在500-850℃下)以形成料粒時，碳中的揮發(fā)性成分在燒結(jié)過程中幾乎完全被除去并且熟石灰被轉(zhuǎn)變成氧化鈣；由此獲得主要由碳(C)和氧化鈣(CaO)組成的高純度料粒。以這種方式獲得的由C和CaO形成的試劑具有足夠的強度和高孔隙率，其比表面積較大，這些試劑可以適用于實施本發(fā)明方法。用于形成該試劑的含碳固體材料和堿土金屬化合物的相對比率將取決于所用的材料和化合物的種類，但是，根據(jù)本發(fā)明人的經(jīng)驗，優(yōu)選地這兩種物料以相等數(shù)量存在或后者稍微過量(根據(jù)重量百分量)。在含碳固體材料中的碳(C)和堿土金屬化合物中的堿土金屬(M)的金屬氧化物(MO)的摩爾比方面，C/MO摩爾比在0.9-2.3之間較為合適，優(yōu)選地為0.9-1.9，更優(yōu)選地為1.4-1.9。一般說來，全氟碳和氫氟碳是比氯氟碳和氫氯氟碳更穩(wěn)定的化合物，因此，它們的分解被認(rèn)為是更難以完成的，但是通過將它們與本發(fā)明所說的試劑在氧的存在下、在300℃或更高的溫度下接觸就可以很容易地使全氟碳和氫氟碳分解。該所需溫度的下限可以隨著全氟碳或氫氟碳的種類而變化。只要保持所需的溫度，即使在沒有氧存在的情況下也可以獲得一定程度的分解，但是，其分解效果比較差。另一方面，對于氯氟碳或氫氯氟碳氣體來說，就會看到這樣一種現(xiàn)象，即即使采用相同的試劑和相同的分解工藝，氧氣的存在不會產(chǎn)生非常大的作用，而非氧化性氣氛甚至更加有助于分解。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法，處理氣體中足量氧氣的存在是必不可少的，有些作用即使采用較低的氧氣濃度也能看到，但優(yōu)選地該濃度應(yīng)為5％體積或更高。但是，超過20％體積的氧氣濃度會導(dǎo)致試劑中碳的過分消耗，促進分解反應(yīng)的作用將變得飽和。因此，處理氣體中的氧氣濃度較為合適地是0.5-20％體積，優(yōu)選地為2-15％體積，更優(yōu)選地為5-10％體積。目前，氧氣的存在能更加有效地促進全氟碳和氫氟碳的分解的原因尚不完全清楚。當(dāng)對反應(yīng)完成以后的試劑組成進行分析時，全部或部分氧化鈣被轉(zhuǎn)變成氟化鈣并且含碳固體材料的量減少了。此外，某些含碳固體材料根據(jù)廢氣中CO2的組成很顯然最后被轉(zhuǎn)變成CO2。因此，本發(fā)明中的試劑具有這樣一個作用，即它可以使全氟碳和氫氟碳分解并且作為堿土金屬的氟化物，例如氟化鈣而捕獲氟成分，從而加快了分解反應(yīng)。有時空氣也可以作為處理氣體中的氧源。有時，CO2中的氧也可以作為氧源。為了使全氟碳或氫氟碳(下文可以分別簡寫為PFC或HFC，或者簡單地稱為碳氟化合物)與該試劑接觸，可以較方便地用惰性氣體，如氮氣作為載體將其連續(xù)或間斷地供應(yīng)到試劑中。當(dāng)采取這種方式時，可以用惰性氣體稀釋碳氟化合物，但是，惰性氣體僅僅起著去熱載體的作用，并且基本上對反應(yīng)沒有影響。在本說明書中當(dāng)也存在惰性載體氣體時，處理氣體中的氧氣濃度是指包含該載體氣體在內(nèi)的全部氣體體積中的氧化濃度。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面的用于分解碳氟化合物的方法包括采用包括碳、一種或多種堿土金屬和一種或多種堿金屬的試劑作為分解試劑。該分解試劑的成分將在下面進行描述。當(dāng)該試劑中的碳與堿土金屬一塊存在時，該碳有助于碳氟化合物的分解。如果在氣相中存在氧，碳還可以在碳氟化合物進行分解反應(yīng)時形成一氧化碳。試劑中的碳含量可以根據(jù)分解反應(yīng)的進展而變化，但是，優(yōu)選地至少在分解反應(yīng)開始階段，碳與堿土金屬的原子比至少為0.25∶1.0。當(dāng)該比率小于0.25∶1.0時，分解反應(yīng)不能令人滿意地進行。保留在該試劑中的碳含量在該反應(yīng)過程中優(yōu)選地應(yīng)使碳與堿土金屬的原子比至少為0.25∶1.0。但是，如果包含在該試劑中的碳其與堿土金屬的原子比超過4.0∶1.0，則堿土金屬的含量將減少并且分解反應(yīng)不能令人滿意地進行。因此，該試劑中的碳含量以碳與堿土金屬的原子比表示優(yōu)選地為0.25-4.0∶1.0，更優(yōu)選地為0.5-3.0∶1.0，特別是1.0-2.0∶1.0。較為合適的是試劑中的碳含量在分解反應(yīng)的開始階段以及在反應(yīng)過程中應(yīng)保持在該含量下。試劑中的碳可以以木炭、活性炭、炭黑或焦炭粉的形式存在。也可以采用炭纖維和石墨以及主要由無機含炭物質(zhì)組成的物料。當(dāng)該試劑是顆粒狀的粒子時，這些含碳材料中至少一種的粉末可以與其它的原料，如堿土金屬化合物和堿金屬化合物一起進行造粒。當(dāng)該試劑是經(jīng)過燒結(jié)的一種產(chǎn)物時，這些含碳材料中至少一種粉末可以與另一種原料。例如堿土金屬化合物一起進行造?；蚺c其它的原料，例如堿土金屬化合物和堿金屬化合物一起進行造粒。該試劑中的堿土金屬當(dāng)與碳一起存在時可以使碳氟化合物分解。例如，當(dāng)該堿土金屬是鈣而要分解的碳氟化合物是C2F6時，將進行下列反應(yīng)因此，該堿土金屬以CaF2的形式將該碳氟化合物中的氟固定。因此該堿土金屬是本發(fā)明的試劑中的一種基礎(chǔ)成分。因此在本說明書中，碳和堿金屬的含量通過與堿土金屬含量的相對比例來確定，該堿土金屬的精確含量取決于碳和堿金屬的含量。當(dāng)堿土金屬的反應(yīng)比例太小時，隨著反應(yīng)的進行，相對于碳含量的有助于分解反應(yīng)的堿土金屬的相對比例將下降，從而不可能獲得較高的分解率。另一方面，當(dāng)堿土金屬的相對含量太大時，其相對與碳的相對比例太高，因而也不可能獲得較高的分解率。該堿土金屬可以包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra，并且可以作為氧化物、氫氧化物或鹽，例如碳酸鹽而包含在該試劑中。這些堿土金屬中，優(yōu)選的是Ca和Mg。本發(fā)明人試驗了多種堿土金屬并且發(fā)現(xiàn)Ca和Mg在碳氟化合物的分解反應(yīng)中顯示出較高的效率，這些物質(zhì)由于原料或分解產(chǎn)物具有較低的毒性而很容易操作。這些物質(zhì)穩(wěn)定且容易操作的原料是含氧化合物形式的原料，例如氧化物、氫氧化物和碳酸鹽。生石灰、熟石灰、大理石、碳酸鎂和白云石可以作為有限的例子而提出，這些物質(zhì)中特別優(yōu)選的是氧化物形式。當(dāng)將鈣或鎂以如上所說的含氧化合物的形式引入試劑中時，碳氟化合物可以特別有利地分解。這可能是基于這樣一個事實，即當(dāng)在碳氟化合物分解反應(yīng)中含氧化合物中的氧與碳反應(yīng)或被該碳氟化合物中的氟取代或者氣相中的氧與試劑中的碳起反應(yīng)時，該試劑變成高度活性。如果堿金屬與碳和堿土金屬一起存在于該試劑中，即使與堿金屬不存在的情況相比分解溫度較低，碳氟化合物仍可以以較高的分解率分解。該堿金屬包括Li、Na、K、Rb和Cs，已經(jīng)證實，采用鉀可以使分解溫度明顯降低。試劑中堿金屬的含量以堿金屬與堿土金屬的原子比表示優(yōu)選地在0.01-0.3∶1.0范圍內(nèi)。即使堿金屬的含量為超過0.3∶1.0的比率該作用也不能進一步提高并且碳和堿土金屬的含量被相對降低。當(dāng)該比率低于0.01∶1.0時，不能獲得降低分解溫度的作用。更優(yōu)選地，堿金屬的含量可以在0.02-0.2∶1.0，特別是0.03-0.1∶1.0的比率范圍內(nèi)。作為堿金屬的K可以以化合物形式，例如氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽、鋁酸鹽、硝酸鹽或硫酸鹽而引入到試劑中。如果這些化合物是粉末形式則可以以粉末形式或者如果這些化合物是塊料形式則在磨碎成尺寸不大于100微米的顆粒以后，將這些化合物單獨引入或作為兩種或多種成分的混合物引入。雖然當(dāng)K成分以合適的數(shù)量存在于試劑中時碳氟化合物即使在較低的分解溫度下也可以令人滿意地分解的原因尚不清楚，但考慮到即使在要分解的碳氟化合物的氣體中不含有氧，即即使在無氧氣氛中分解反應(yīng)也能令人滿意地進行的事實，可以認(rèn)為該試劑活性提高了。試劑中碳、堿土金屬和堿金屬的總量希望不低于試劑重量的50％。雖然在總量低于50％重量時，該碳氟化合物可以分解，但是為了有效地進行分解，該量合適地為至少50％重量。其余的成分可以包括將堿土金屬和堿金屬作為化合物而引入的化合物成分。優(yōu)選地氧占余下成分中的絕大部分，但是，也可以含有水、二氧化碳以及與原料有關(guān)的雜質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，用于分解該碳氟化合物的試劑可以是固體，它由作為必需成分的碳、至少一種堿土金屬和至少一種堿金屬組成。該試劑優(yōu)選地可以是顆粒形狀，以提高與要分解的碳氟化合物的接觸機會。為了進行造粒，可以將上述原料的粉末混合、利用適量的水或任選地加入合適的粘結(jié)劑進行造粒，然后將其干燥以蒸發(fā)掉水。最優(yōu)選地?；a(chǎn)品可以是經(jīng)過燒結(jié)的粒化產(chǎn)品。這些產(chǎn)品可以是通過將粉末含碳原料、粉末堿土金屬化合物和堿金屬化合物的粉末混合物燒結(jié)而獲得的經(jīng)過燒結(jié)的產(chǎn)品，也可以是通過將經(jīng)過將粉末含碳原料和粉末堿土金屬化合物的粉末混合物燒結(jié)而獲得的經(jīng)過燒結(jié)的產(chǎn)物涂覆或浸沒在堿金屬化合物的溶液中而后將其干燥以除去揮發(fā)性成分，如溶劑而獲得的產(chǎn)品。上述含碳原料、堿土金屬和堿金屬化合物可以作為原料用來獲得經(jīng)過燒結(jié)的產(chǎn)品。典型的經(jīng)過燒結(jié)的產(chǎn)品可以是通過將含有含碳原料粉末、熟石灰和鉀化合物的混合物在足以使熟石灰進行逆向熟化反應(yīng)的條件下進行燒結(jié)同時保留碳而獲得的產(chǎn)品，或者是通過將含有含碳原料粉末、碳酸鈣和鉀化合物的混合物在足以使碳酸鈣進行分解反應(yīng)的條件下進行燒結(jié)同時保留碳而獲得的產(chǎn)品。引入到該混合物中的鉀化合物可以是粉末形式，也可以是水溶液形式。該混合物優(yōu)選地是一種粒化產(chǎn)品，其中各種顆粒尺寸不大于100微米的原料均勻地混合在一起，該混合物的制備包括將要混合的原料稱重并在混合時加入適量的水。水的加入可以代之以加入含有堿金屬的化合物的水溶液。比較有利的是采用同時可以進行混合和造粒的混合機，但是也可以是分別進行混合和造粒的混合機。舉例來說，可以采用Henschel混合物機和垂直混合機來同時進行混合和造粒，也可以將原料在Henschel混合物機或V型混合物機中進行混合，然后在造粒盤或鼓形造粒器中進行造粒。在混合和造粒時，除了水或上述水溶液以外可以加入適量的粘結(jié)劑。可以采用有機粘結(jié)劑，如聚乙烯醇(PVA)作為粘結(jié)劑。也可以采用無機粘結(jié)劑，例如氧化鋁或氧化硅基粘結(jié)劑，但是無機粘結(jié)劑的用量不能影響所得到的分解試劑的性能。經(jīng)過混合和造粒的產(chǎn)品燒結(jié)可以在使水和揮發(fā)性成分得以除去并且獲得具有中等強度的燒結(jié)產(chǎn)品的條件下進行。為了防止原料混合物中的碳在氧化過程中被消耗掉，優(yōu)選地該熱處理是在惰性氣氛中進行。因此，在惰性氣氛中，在高溫下的熱處理變得可行并且可以獲得具有較高強度的燒結(jié)產(chǎn)物。為了進行燒結(jié)，可以采用一種連續(xù)的裝置，例如旋轉(zhuǎn)窯以及靜止的窯爐。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的分解試劑具有較低的含水量并且在分解反應(yīng)中幾乎不產(chǎn)生水蒸汽，從而當(dāng)在惰性氣氛中加熱到800℃時其水份排出量為15％重量。下面將描述采用上述試劑來對碳氟化合物進行分解的方法和裝置。根據(jù)本發(fā)明，碳氟化合物的分解處理可以通過將含有要處理的碳氟化合物的氣體通過用該試劑填充的反應(yīng)器而進行。該試劑的溫度或反應(yīng)溫度可以保持在200℃或更高的溫度下，并且該處理可以在非氧化或弱氧化氣氛中進行。被控制的反應(yīng)溫度和反應(yīng)的氣氛可以根據(jù)該碳氟化合物的種類而適當(dāng)進行選擇。舉例來說，對于全氟碳(PFC)、氫氟碳(HFC)、氫氯氟碳(HCFC)和氯氟碳(CFC)來說，最低的能夠使它們令人滿意地分解的分解溫度可以根據(jù)該碳氟化合物的種類而變化，并且本發(fā)明人通過試驗已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些碳氟化合物具有按上述順序越來越低的最低分解溫度。分解效率比較高，它與在處理氣體中是否存在氧無關(guān)，其原因在于含有堿金屬的本發(fā)明的試劑與不含有堿金屬的試劑相比具有較高的活性。因此，雖然該分解反應(yīng)可以在非氧化氣氛中令人滿意地進行，但是更為有利地是在弱氧化氣氛中進行分解反應(yīng)，例如處理氣體的氣氛中含有0.01-25％體積的氧。處理氣體中碳氟化合物的濃度不是極為重要的，正如在下列實施例中所說，100％碳氟化合物氣體可以被分解，但是該處理氣體可以用惰性氣體或含氧氣體進行稀釋。因此合適的分解溫度取決于要分解的碳氟化合物的種類，處理氣體中碳氟化合物的濃度、處理氣體中含氧氣體的濃度、SV(表面速度)、LV(線性速度)、與其它氣體混合的氣體的條件、以及根據(jù)本發(fā)明的試劑的組成和形狀。舉例來說，當(dāng)SV較低時，即使在較低的溫度下也可獲得合適的分解。因此，通過適當(dāng)選擇處理條件、本發(fā)明的碳氟化合物的分解處理可以針對由氟和碳組成的全氟碳、由氟、氫和碳組成的氫氟碳、由氟、碳和除氟以外的鹵素組成的鹵代氟碳以及由氟、氫、碳和除氟以外的鹵素組成的鹵化氫氟碳而高效地進行。該分解處理可以在碳氟化合物分解裝置中進行，該裝置包括用上述試劑填充的反應(yīng)器、導(dǎo)向該反應(yīng)器的處理氣體入口、用于將經(jīng)過處理的氣體從該反應(yīng)器中排出的氣體出口、用來放置該反應(yīng)器的熔爐、用來將熔爐中的氣氛溫度提高到200℃或更高的加熱源、用來將處理氣體入口與含有碳氟化合物的氣體源連接在一起的導(dǎo)管以及任選地通過用導(dǎo)向氣體出口的管道連接的廢氣氧化器。圖1表示用來進行根據(jù)本發(fā)明的第一和第二方面的本發(fā)明的方法的設(shè)備的實施方案。在該附圖中，1是金屬反應(yīng)器(管)，其中用包括碳和至少一種堿土金屬或包括碳和至少一種堿土金屬和至少一種堿金屬的試劑2填充。該實施方案具有垂直放置的管狀反應(yīng)器1，試劑2保持在固定的可以通過氣體的層3上。反應(yīng)器1的金屬管可以由不銹鋼和鎳基合金制成。該反應(yīng)器1位于加熱爐4中。圖中示出的加熱爐4的加熱源為電加熱器5，其加熱元件通過電來產(chǎn)生熱量，熔爐氣氛6的溫度通過電加熱器5而升溫到所需的溫度，熔爐中的熱量通過金屬反應(yīng)器壁傳送到試劑2中。加熱源并不限于電加熱器，只要它們能將熔爐氣氛6的溫度升高到所需的溫度即可。舉例來說，可以采用高溫度氣體，例如燃燒廢氣作為加熱源。在位于加熱爐4中的反應(yīng)器1中配有處理氣體入口7，處理氣體入口7通過一根管子而與含有碳氟化合物的容器8相連。容器8如果需要可以通過加熱裝置9而間接加熱，從而使容器8中的碳氟化合物氣體的壓力升高。在容器8和氣體排出管10之間還配有一個流動調(diào)節(jié)閥11。在圖1的實施方案中，除了容器8以外還分別配有氧氣筒12和氮氣筒13，從而在使氧氣和氮氣通過配有流動調(diào)節(jié)閥14、15的氣體排出管16、17而送入氣體頭18時，該碳氟化合物送入到頭18并且氮氣作為載體與該碳氟化合物氣體結(jié)合在一起，而氧氣可以任選地與其混合，此后在頭18處混合的處理氣體通過氣體送入管19而送入到反應(yīng)器1的處理氣體入口7中。除了該方案以外，也可以將碳氟化合物、氮氣和氧作為混合氣體而事先混合在一起并且在單個容器中制備，從而將經(jīng)過混合的氣體直接送到處理氣體入口7中，或者可以將氮氣送入容器8中，從而將碳氟化合物從該容器中排出，同時沿著排出管加入氧氣。在任何一種情況下，優(yōu)選地，該氧氣輸入管可以任選地與容器8相連或與在容器8與處理氣體入口7之間的管道相連。此外，廢氣通道21與反應(yīng)器1氣體出口20相連，該廢氣通道與一種鹵素吸附瓶22相連，該吸附瓶配有氣體排出管23。有一個取樣管24與排氣通道21相連，被取樣的廢氣通過取樣管24送入到氣體分析氣25中。圖2表示另一種實施方案，其中廢氣氧化裝置26與用于從該反應(yīng)器中排放廢氣的廢氣通道21相連。該廢氣氧化裝置26設(shè)計成基本上使所有從中通過的廢氣也通過催化劑層27，催化劑層27用促使CO氧化反應(yīng)成CO2的氧化催化劑填充。所用的催化劑可以是支承在一種耐熱載體上的貴金屬催化劑，例如鉑或銠，或霍加拉特(hopcalite)催化劑。還有一個氧氣進入管28，它將氧氣在其進入廢氣氧化裝置26之前加入到廢氣中，在氧氣進入管28中配有流動調(diào)節(jié)閥29以調(diào)整由氧氣源30加入到廢氣中的氧氣的數(shù)量。管道35用來將氮氣34導(dǎo)入位于氧氣導(dǎo)入點上游的廢氣通道21中，在來自管道35的氮氣34與廢氣混合之后將氧導(dǎo)入以降低廢氣中的CO濃度，可以控制在氧氣導(dǎo)入點處的CO燃燒成CO2的現(xiàn)象，即使在廢氣中的CO濃度較高的情況下?？諝庖部梢宰鳛榧尤氲綇U氣中的氧源30。通過廢氣氧化裝置26的廢氣而后送入到鹵素吸收瓶22中，其路徑與圖1中的相同。取樣管24用來抽取部分廢氣并且將取樣的廢氣通過取樣管24送入氣體分析器25中。在圖1和2所示的裝置中，加熱熔爐4中的氣氛溫度通過容器壁傳送到反應(yīng)器1中的試劑2上，但是該溫度還會由于反應(yīng)的熱平衡和導(dǎo)入氣體和廢氣的進入和排出熱能力的平衡而發(fā)生變化，因此通過大約在如圖所示的試劑2的中心處插入溫度敏感器(熱電偶)31，可以通過溫度計32來控制反應(yīng)區(qū)的溫度，并且對來自熱源5的熱量供應(yīng)進行調(diào)節(jié)以保持所需的溫度。此外，加熱爐本身的溫度調(diào)節(jié)可以采用溫度敏感器33根據(jù)對加熱爐4內(nèi)部氣氛6的溫度監(jiān)測而適當(dāng)完成。因此，處理氣體中的碳氟化合物幾乎完全分解(分解率接近100％)，而分解的氟與試劑中的堿土金屬起反應(yīng)形成堿土金屬氟化物，從而除去了包含在廢氣中的碳氟化合物或氟。通過廢氣氧化裝置26，廢氣中的所有CO還可以氧化成CO2。圖3表示對來自半導(dǎo)體生產(chǎn)過程的碳氟化合物進行本發(fā)明所說的分解處理的實施方案。包含在來自半導(dǎo)體工藝的廢氣中的碳氟化合物37通常通過管子38送入常規(guī)處理步驟36中。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明進行使用時，碳氟化合物輸送管38與反應(yīng)器1的處理氣體進口7相連。在如圖所示的實施方案中，支管40通過3路閥39導(dǎo)向輸送管38，支管40與處理氣體進口7相連。氮氣輸送管41與支管40相連，氮氣以流速可變的方式從氮氣源42加壓泵送到支管40中。因此，即使當(dāng)3路閥39轉(zhuǎn)向使支管40中的原料氣體流動減少時，仍可以吹送將所需數(shù)量的氮氣由氮氣源42，從而使原料氣體以基本上恒定的流速輸送到處理氣體進口7中。圖4和5表示本發(fā)明的實施方案，其中在反應(yīng)器1中設(shè)有加熱源并且熱量從反應(yīng)器內(nèi)部傳送到試劑2上。在這些附圖中，44是耐熱爐爐襯材料，它包圍著反應(yīng)器1的周圍，7是導(dǎo)向該反應(yīng)器的處理氣體進口，20是與該反應(yīng)器相連的氣體出口。在圖4所示的情況下，產(chǎn)生熱量的電加熱原件43位于用試劑2填充的層中，并且加熱原件43上涂覆了耐腐蝕、耐熱涂層。根據(jù)該實施方案，由于熱量從用試劑2填充的內(nèi)層傳送，因此可以增加升溫速度以將試劑升高到所需的溫度，同時還可以使熱量損耗降至最小。在圖5所示的情況下，反應(yīng)器1的內(nèi)部分成試劑2的填充層和加熱層，并且設(shè)計成使導(dǎo)入反應(yīng)器1中的處理氣體通過該加熱層而流入試劑填充層。在該加熱層中，用于電加熱的加熱原件46安裝在反應(yīng)器蓋45上。處理氣體流過該加熱層并接收能量，而后將其傳送到試劑2上。該實施方案的優(yōu)點在于電加熱器置于反應(yīng)器內(nèi)部，從而使熱利用率較高，并且可以使加熱原件46的損壞降至最小，其原因在于加熱原件46沒有與試劑或反應(yīng)氣體相接觸。圖6是配有用于熱交換的熱交換器48的本發(fā)明的一種實施方案，所說的熱交換器48位于在進入配有加熱源的反應(yīng)器1之前的處理氣體與離開反應(yīng)器2的廢氣之間。熱交換器48將廢氣的熱量傳送到處理氣體上，從而使熱量得以回收，由此降低了熱源消耗的熱量。在上述本發(fā)明的裝置中，當(dāng)填充的試劑完全消耗掉時，分解反應(yīng)是完全的。反應(yīng)的結(jié)束時間可以根據(jù)廢氣體中碳氟化合物或其它氟化合物開始檢測到的時間而確定。當(dāng)該反應(yīng)完成時，碳氟化合物通過采用批料系統(tǒng)可以在相同的設(shè)備中依次分解，從而使該設(shè)備的操作中斷并且再次加熱試劑，使反應(yīng)重新開始。為了以連續(xù)的方式操作該批料系統(tǒng)，可以以串連方式放置多個相同的設(shè)備，從而采用一種雙向轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計成在其中一個設(shè)備處于操作時，對另一個設(shè)備的試劑進行替換，而當(dāng)?shù)谝粋€設(shè)備中斷時，氣體流轉(zhuǎn)向另一個設(shè)備。此外，通過采用可以使試劑連續(xù)或間斷地送入反應(yīng)器并且將使用過的試劑從反應(yīng)器中連續(xù)或間斷地除去的設(shè)計外，可以對相同的設(shè)備進行長期連續(xù)的操作。圖7表示與對比實施例相似的三氯-三氟乙烷(CFC-113)流動體積與CFC-113分解率之間的關(guān)系，其中對于具有取代基氯的CFC-113進行分解處理來說，CFC-113的濃度為10％體積，氣體流量為0.15升/分鐘，試劑中C/CaO摩爾比為1.67，試劑最高溫度為800℃，此時處理氣體中的氧氣濃度為0％和10％。CFC-113的分解率將在后面進行描述，CFC-113流量是流入反應(yīng)器的CFC-113的累積量(克)，直到達到相應(yīng)的分解率。圖7中的結(jié)果表明對于具有取代基氯的氯氟碳的分解處理來說，在處理氣體中存在氧可以使分解率大大降低。另一方面，圖8表示了全氟乙烷(FC-116)流動體積和FC-116分解率之間的關(guān)系，其中對于FC-116的分解處理來說，F(xiàn)C-116的濃度為10％體積，氣體流量為0.15升/分鐘，試劑中C/CaO摩爾比為1.67，試劑最高溫度為800℃，此時處理氣體中的氧氣濃度為0％和10％，這與下面所說的實施例1相同。也就是說，圖8的情況是在與圖7相同的反應(yīng)條件下，其不同之處在于用作分解氣體的三氯-三氟乙烷被全氟乙烷取代。但是，在圖8中，與圖7的情況不同的是，分解率由于在處理氣體中存在氧而大大降低了。圖9表示全氟乙烷(FC-116)分解率的差異，此時，加熱系統(tǒng)是以通過實施例1所說的電加熱器加熱為基礎(chǔ)的，并且還通過微波加熱。在這兩種情況下，反應(yīng)條件是碳氟化合物濃度為10％體積，氣體流速為0.15升/分鐘，氧氣濃度為10％體積，試劑中的C/CaO摩爾比為1.67，微波加熱通過采用與下面所說的實施例1具有相同功率的反應(yīng)裝置來完成，其不同之處在于反應(yīng)管是由可以透過微波的陶瓷材料制成并且位于微波發(fā)射裝置中。由圖9中的結(jié)果可以證明，當(dāng)采用電加熱器來進行加熱時，反應(yīng)管中的試劑的最高溫度從開始到結(jié)束一直保持在800℃下，分解率在FC-116累計流量為約40克時接近100％，而當(dāng)流量接近55克時下降到95％。采用微波加熱時，在FC-116累計流量達到約20克時分解率開始下降并且試劑溫度不能保持在800℃下，并且分解率和試劑溫度隨后下降很大。更進一步地說，當(dāng)FC-116累計流量達到29克時，分解率為95％而試劑溫度為600℃，此后這兩方面均下降很多，從而使分解處理不能進行。這是因為在微波加熱的情況下，試劑(特別是碳)被處理氣體中的氧氧化，從而不能通過微波加熱將所需的試劑溫度保持一段較長時間。實施例1本發(fā)明的方法可以采用基于與圖1相同的原理的設(shè)備來實施。也就是說，將內(nèi)徑為28毫米、長度為1000毫米的奧氏體不銹鋼(SUS304)反應(yīng)管沿管式爐(電能20KW)的軸向中心插入，該管式爐配有電加熱元件(坎薩爾合金)，反應(yīng)管中的爐中心填充了100克試劑，該試劑是采用木炭和熟石灰為原料制得。用1比3重量比例將最大顆粒尺寸為250微米的木灰和最大顆粒尺寸為250微米的熟石灰在Henschel混合機中混合，加入水并將該混合物造粒。而后，將粒化混合物在110℃下干燥4小時、在氮氣氣氛下在800℃下加熱8小時，以脫水并燒結(jié)，將所獲得的燒結(jié)產(chǎn)物破碎成1.4-4.0毫米的顆粒而制得該試劑。該木炭原料由78％固體碳、9％可揮發(fā)性成分、3％灰和10％水組成，熟石灰原料是標(biāo)準(zhǔn)的JISR9001產(chǎn)品。所獲得的試劑顆粒經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)它含有碳(C)和氧化鈣(CaO)為主要成分，其C/CaO摩爾比為1.67。將一根熱電偶插入填充的試劑中心，以測量在反應(yīng)期間試劑的溫度。采用全氟乙烷(C2F6)作為進行分解的碳氟化合物，如圖1所示，在將氮氣作為載體引入上述反應(yīng)管的同時，將氧氣加到該全氟乙烷中。此時的處理氣體流量保持在0.15升/分鐘不變，進行5次試驗(第1-5)，僅改變氧氣的加入量。在所有的情況下，處理氣體中的碳氟化合物的量保持不變，為10％體積。所有的試驗均通過在引入處理氣體時向加熱元件中引入電流并且確保試劑中心的溫度達到800℃而進行的。在反應(yīng)過程中，對管式爐的電流進行控制，從而在用插入試劑中心(試劑物料中最高溫度區(qū))的熱電偶進行測定時保持800℃的溫度。所保持的溫度下文中稱為“最高試劑溫度”。如圖1中所示，由反應(yīng)管中排出的廢氣部分被連續(xù)取樣并送向氣體分析儀，而其余的廢氣流過用苛性鈉溶液填充的吸收瓶并且排出該系統(tǒng)。對廢氣中的碳氟化合物和氟化合物、O2、N2、CO2、和CO進行分析。采用氣相色譜對碳氟化合物、O2、N2和CO2進行測定，采用CO氣體檢測管對CO進行測定，采用離子色譜對其它氟化合物進行測定。表1表示每一次試驗(第1-5)的反應(yīng)條件和結(jié)果。采用下列方式確定在表1中的反應(yīng)結(jié)果欄中表示的30分鐘后的分解率、碳氟化合物分解量和試劑CaO消耗率。30分鐘后的分解率由在反應(yīng)開始30分鐘后獲取的廢氣樣品測定保留在廢氣中的碳氟化合物的量，并且用廢氣中碳氟化合物相對處理氣體中碳氟化合物的百分比來表示。碳氟化合物的分解量(克)這是直到反應(yīng)結(jié)束時分解的碳氟化合物的量。反應(yīng)結(jié)束時間是分解率下降為95％時的時間。分解率每30分鐘測定一次，由每30分鐘的廢氣分析值進行測定，在30分鐘內(nèi)的分解量是30分鐘內(nèi)流入的碳氟化合物的量乘以此時的分解率，而碳氟化合物的分解量(克)是反應(yīng)開始后分解率下降到95％時分解量的累積值。試劑CaO的消耗率這是到反應(yīng)結(jié)果時消耗的試劑中的CaO的百分比。假設(shè)CaO的消耗是從產(chǎn)生CaF2開始的，與Ca相連的氟的累積量由直到反應(yīng)結(jié)束時分解的碳氟化合物中的氟的累積量和在廢氣中測出的氟的累積量來測定，直到反應(yīng)結(jié)束時消耗的CaO的量而后測定。表1中的結(jié)果表明對于處理氣體中氧氣濃度為0％的第1號試驗來說，30分鐘后的分解率接近100％，但反應(yīng)結(jié)束時分解的碳氟化合物的量為13克，而當(dāng)在第2-4號試驗中氧氣濃度增高時，30分鐘后的分解率也接近100％，但反應(yīng)結(jié)束時分解的碳氟化合物的量分別為31、51和52克。而當(dāng)氧氣濃度像第5號試驗中那樣高時，反應(yīng)結(jié)束時分解的碳氟化合物的量有些下降。加外，由第3、4號試驗的CO測定結(jié)果來看，氧氣加入量較高的第4號試驗在廢氣中具有比率3號試驗更高的CO量。實施例2以與實施例1相同的方式進行試驗(編號6-9)，其不同之處在于在處理氣體中保持恒定的5％體積氧氣濃度并且采用具有不同C/CaO摩爾比的試劑。改變木炭與熟石灰的混合比，對按照與實施例1相同方式制備的粒料進行分析，測量粒料中C和CaO的含量，由這些測定值確定試劑中C/CaO摩爾比。測試結(jié)果列于表1中。這些結(jié)果證實全氟乙烷在反應(yīng)結(jié)束前的分解量受到C/CaO摩爾比的影響。在該實施例中，最好的結(jié)果是在C/CaO摩爾比約為1.7時獲得的。實施例3以與實施例1相同的方式進行試驗，其不同之處在于采用全氟甲烷代替全氟乙烷。氧氣濃度變成0％(第10號)和10％(第11號)。列于表1中的該實施例的試驗結(jié)果證實反應(yīng)結(jié)束之前的分解由于加入氧而明顯增加。實施例4以與實施例1相同的方式進行試驗，其不同之處在于采用三氟甲烷代替全氟乙烷。碳氟化合物和氧氣的濃度均保持在5％體積，氣體流速為0.12升/分鐘，試劑C/CaO摩爾比為1.67，同時采用不同的最高試劑溫度(編號12-17)。列于表1中的結(jié)果證實當(dāng)最高試劑溫度低于400℃時，30分鐘后的分解率較低，但當(dāng)溫度增加到400℃以上時，分解率達到近100％。對比實施例提供含有氯作為取代基的三氯三氟乙烷、根據(jù)實施例1所說的方式進行分解處理。反應(yīng)條件和反應(yīng)結(jié)果列于表1中。在這種情況下，當(dāng)處理氣體中不存在氧時，分解量較大(對比實施例1)，而當(dāng)存在氧時，分解量下降(對比實施例2)。實施例5在與實施例1的試驗3相同的反應(yīng)條件下提供全氟乙烷進行分解處理，但在加入氮以后將氧加入到廢氣中(CO濃度為20％)時，如圖2所示，將其導(dǎo)入廢氣氧化裝置26中并經(jīng)過催化劑層27(試驗18)。氮氣加入速度為5.0升/分鐘，氧氣加入速度為1.5升/分鐘，所用的催化劑為購買的產(chǎn)品，攜帶0.5％鉑的氧化鋁(NikkiKagaku，KK.)。表1中的結(jié)果表明廢氣中的CO濃度達到0％。實施例6在與實施例1的試驗3相同的反應(yīng)條件下提供全氟乙烷進行分解處理，但其反應(yīng)溫度為700℃(試驗19)。表1中的結(jié)果表明盡管與反應(yīng)溫度為800℃的試驗3相比其分解稍低，但它仍是適度的。實施例7以與實施例4相同的方式進行試驗，其不同之處在于采用1，1，1，2-四氟乙烷(C2H2F4)代替三氟甲烷(CHF3)(試驗20)。此時，最高反應(yīng)加速劑溫度為350℃。表1中的結(jié)果表明即使在350℃下分解率也達到近100％。表1表1續(xù)實施例8采用基于圖1中所示的相同原理的裝置來進行本發(fā)明的方法。也就是說，將內(nèi)徑為16毫米、長度為30毫米的Inconel600(商標(biāo))反應(yīng)管沿管式爐(電能0.4KW)的軸心插入，該管式爐配有基于電加熱的加熱元件(坎薩爾合金)，反應(yīng)管中的爐中心填充了35克用于分解碳氟化合物的試劑。該試劑是采用木炭、熟石灰和氫氧化鉀為原料由下列工藝所得的粒狀產(chǎn)品。用各種比例將最大顆粒尺寸為250微米的木灰、最大顆粒尺寸為250微米的熟石灰和氫氧化鉀混合，加入水并將該混合物造粒。而后，將?；旌衔镌?10℃下干燥4小時、在800℃下加熱8小時，以脫水并燒結(jié)，將所獲得的燒結(jié)產(chǎn)物進行顆粒整形，由此獲得最大顆粒尺寸為10毫米、平均顆粒尺寸為約3毫米的粒料。該木炭原料由78％固體碳、9％可揮發(fā)性成分、3％灰和10％水組成，熟石灰原料是標(biāo)準(zhǔn)的JISR9001產(chǎn)品，所用的氫氧化鉀是一級化學(xué)試劑。所獲得的試劑顆粒經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)它含有單質(zhì)碳(C)和氧化鈣(CaO)為主要成分以及少量鉀(K)。這些試劑顆粒中的C、CaO、和K的原子比和基于試劑重量的成分的總量(％)示于表2中。以與實施例1相同的方式將全氟乙烷(C2F6)分解，其不同之處在于處理氣體流速為0.17升/分鐘，該處理氣體中的碳氟化合物的量為5％體積，試劑中心的溫度，即最高試劑溫度為700℃。對于7次試驗(編號21-27)，其每一次所用的反應(yīng)條件和按照與實施例1相同方式測定的反應(yīng)結(jié)果示于表2中。表2<p>表2中的結(jié)果表明在所有試驗中，C2F6在700℃的反應(yīng)溫度下分解并且當(dāng)試劑中的K濃度增加時，30分鐘后的分解率也增加了。也就是說，當(dāng)K與Ca的原子比為0.04-0.10時，每一種情況下的分解率為約100％，而在K與Ca的原子比為0.06時，分解量達到最大。由第21-23的結(jié)果可以看出，分解反應(yīng)發(fā)生在K與Ca的原子比低于0.04時，但反應(yīng)速度在反應(yīng)溫度低于700℃時較低。另一方面，由第24可以看出，當(dāng)K的濃度太高時，分解效率降低了。在該實施例中，通過將第25、26和27作比較可以證實，分解效率在K濃度對應(yīng)于Ca/C原子比為約1/0.6時達到最大。實施例9重復(fù)實施例8中所說的工藝，其不同之處在于采用在表3中所示出的其它鉀化合物來代替氳氧化鉀。其結(jié)果示于表3中。表3由表3可以看出，在所有采用碳酸鉀、鋁酸鉀、磷酸鉀、硫酸鉀和硝酸鉀作為鉀來源物質(zhì)的情況下，分解率在700℃下差不多均為100％。實施例10重復(fù)實施例8中所說的工藝，其不同之處在于在試劑中引入的鉀量有所不同，包括采用不含鉀的試劑的情況，并且處理氣體中的氧含量有所不同，包括采用處理氣體中不含氧的情況。其結(jié)果示于表4中。表4<p>由表4可以看出，當(dāng)采用不含鉀的試劑時，分解溫度會降低，即使在處理氣體中不含氧時，分解也能獲得令人滿意的效果，而在氧氣含量為20％體積時分解效率有些低。實施例11重復(fù)實施例8中所說的工藝，其不同之處在于采用其它碳氟化合物來進行分解，并且改變處理氣體中的氧含量。其結(jié)果示于表5中。表5由表5可以看出，所有參加試驗的碳氟化合物均可以完全被分解。特別是即使在350℃低溫下，含氯碳氟化合物也可以以約100％的分解率分解。在處理氣體中有氧存在和無氧存在的情況下，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的差別。實施例12重復(fù)實施例8中所說的工藝，其不同之處在于采用Mg(OH)2來代替熟石灰，Ca(OH)2，采用CF4作為碳氟化合物來進行分解。其結(jié)果示于表6中。表6<tablesid="table9"num="009"><tablewidth="1249">實施例編號試驗編號反應(yīng)條件反應(yīng)結(jié)果碳氟化合物碳氟化合物濃度體積％氧氣濃度體積％氣體流量升/分鐘SV小時-1LV厘米/分句Mg/C原子比Mg/K原子比試劑中Mg，C，K的總量wt％最高試劑溫度℃30分鐘后的分解率(％)分解的碳氟化合物的量克/毫升試劑CaO消耗率％實施例1146CF4550.172910.851/1.561/0.0368370072.2--</table></tables>上表6可以看出，當(dāng)采用含Mg作為堿土金屬的試劑時，CF4可以分解，但分解效率與采用鈣作為堿土金屬的情況相比有些低。實施例13重復(fù)實施例8中所說的工藝，其不同之處在于還采用CF4作為碳氟化合物來進行分解，并且處理氣體中碳氟化合物的濃度為100％。其結(jié)果示于表7中。表7由表7可以看出，即使當(dāng)碳氟化合物以100％濃度不經(jīng)稀釋地使用時，也可以獲得像實施例8那樣的好結(jié)果。如上所說，本發(fā)明可以通過簡單工藝來完全分解碳氟化合物，在該工藝中，分解后的氟以無害的形式結(jié)合。因此，本發(fā)明的碳氟化合物分解方法產(chǎn)生了以前未曾獲得的效果，它可以采用簡單的分解裝置，產(chǎn)生較高的分解效率，其分解產(chǎn)物的后處理較簡單，試劑的成本較低，并且特別有助于將包含在來自半導(dǎo)體生產(chǎn)過程的廢氣中的碳氟化合物分解。權(quán)利要求1.一種分解碳氟化合物的方法，它包括在20％體積或更少(但不是0％)氣體氧的存在下、在300℃或更高的溫度、將全氟碳或氫氟碳氣體與包括碳和至少一種堿土金屬的試劑接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該試劑是由含碳固體材料和至少一種堿土金屬化合物獲得的。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中含碳固體材料可以是一種或多種選自焦炭粉、碳、煤、粗瀝清、木炭、活性炭和炭黑中的成分，該堿土金屬氧化物可以是鈣、鎂、鋇或鍶的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽和硝酸鹽。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一個的方法，其中來自分解的碳氟化合物的鹵素被固定到所說的試劑上。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一個的方法，它包括將含有全氟碳或氫氟碳的處理氣體連續(xù)或間斷地送入用所說的試劑填充的反應(yīng)器中，在反應(yīng)之后將廢氣從該反應(yīng)器中連續(xù)或間斷地排出，在將處理氣體導(dǎo)入反應(yīng)器之前將氧氣包含在該處理氣體中，從而使處理氣體中氧氣的濃度達到20％體積或更低，以及將全氟碳或氫氟碳分解所需要的熱量從該反應(yīng)器的外面?zhèn)魉偷椒磻?yīng)區(qū)中，或者從該反應(yīng)器內(nèi)部傳送到反應(yīng)區(qū)中。6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中傳送到反應(yīng)區(qū)中的熱是通過電加熱器產(chǎn)生的，該加熱器采用產(chǎn)生熱量的電加熱元件。7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該試劑被填充到金屬或陶瓷反應(yīng)器中。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一個的方法，它包括將含有全氟碳或氫氟碳的處理氣體連續(xù)或間斷地送入用所說的試劑填充的反應(yīng)器中，在反應(yīng)之后將廢氣從該反應(yīng)器中連續(xù)或間斷地排出，在將處理氣體導(dǎo)入反應(yīng)之前將氧氣包含在該處理氣體中，從而使處理氣體中氧氣的濃度達到20％體積或更低，以及將全氟碳或氫氟碳分解所需要的熱量從該反應(yīng)器的外面?zhèn)魉偷椒磻?yīng)區(qū)中，或者從該反應(yīng)器內(nèi)部傳送到反應(yīng)區(qū)中，以及將在所說的廢氣中CO氧化成CO2。9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中該氧化處理采用氧化催化劑或試劑進行。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一個的方法，其中該全氟碳或氫氟碳是帶有1-5個碳原子的碳氟化合物。11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任意一個的方法，其中該試劑是顆粒形狀的，它是通過將粉末狀的含碳固體材料和粉末狀的堿土金屬化合物混合并且將該混合物造粒而形成的。12.一種用于分解全氟碳或氫氟碳的試劑，它包括碳和至少一種堿土金屬。13.根據(jù)權(quán)利要求12的試劑，它是由含碳固體材料和至少一種堿土金屬化合物獲得的。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的試劑，其中含碳固體材料是一種或多種選自焦炭粉、碳、煤、粗瀝清、木炭、活性炭和炭黑中的成分，該堿土金屬氧化物可以是鈣、鎂、鋇或鍶氧化物、氫氧化物、碳酸鹽和硝酸鹽。15.一種用于分解碳氟化合物的方法，該方法包括在200℃或更高的溫度下將氣態(tài)碳氟化合物與包括碳、至少一種堿土金屬和至少一種堿金屬的試劑接觸。16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中該試劑由含碳固體材料、至少一種堿土金屬化合物和至少一種堿金屬化合物獲得的。17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的方法，其中該試劑包括至少一種堿土金屬、碳和至少一種堿金屬，其原子比為堿土金屬∶碳∶堿金屬＝1.0∶0.25-4.0∶0.01-0.3。18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中任意一個的方法，其中堿土金屬、單質(zhì)碳和堿金屬的總量不低于試劑重量的50％。19.根據(jù)權(quán)利要求15-18中任意一個的方法，其中所說的碳氟化合物的氟固定到所說試劑上。20.根據(jù)權(quán)利要求15-19中任意一個的方法，其中該碳氟化合物是由氟和碳組成的全氟碳或由氟、氫和碳組成的氫氟碳。21.根據(jù)權(quán)利要求15-20中任意一個的方法，其中該碳氟化合物是由氟、碳和除氟以外的鹵素組成的鹵代碳氟化合物或由氟、氫、除氟以外的鹵素和碳組成的鹵代氫氟碳。22.根據(jù)權(quán)利要求15-21中任意一個的方法，其中與該固體試劑接觸的氣體碳氟化合物含有0.01-25％體積的氧。23.一種用于分解碳氟化合物的試劑，它包括碳、至少一種堿土金屬和至少一種堿金屬。24.根據(jù)權(quán)利要求23的試劑，它是由一種含碳固體材料、至少一種堿土金屬化合物和至少一種堿金屬化合物制得。25.根據(jù)權(quán)利要求23或24的試劑，它包括至少一種堿土金屬、碳和至少一種堿金屬，其原子比為堿土金屬∶碳∶堿金屬＝1.0∶0.25-4.0∶0.01-0.3。26.根據(jù)權(quán)利要求23-25中任意一個的試劑，其中不低于50％重量的堿土金屬和堿金屬的物質(zhì)是氧化物。27.根據(jù)權(quán)利要求23-26中任意一個的試劑，其中該堿土金屬選自鈣和鎂并且以氧化物、氫氧化物或碳酸鹽形式引入固體中。28.根據(jù)權(quán)利要求23-27中任意一個的試劑，其中該堿金屬是鉀并且以氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽、鋁酸鹽、硝酸鹽或硫酸鹽的形式引入固體中。29.根據(jù)權(quán)利要求23-28中任意一個的試劑，其中該單質(zhì)碳以木炭、活性碳、碳黑或焦碳粉末的形式引入固體中。30.根據(jù)權(quán)利要求23-29中任意一個的試劑，其中該固體是燒結(jié)產(chǎn)物。31.根據(jù)權(quán)利要求23-30中任意一個的試劑，當(dāng)在惰性氣氛中在800℃下加熱時，其水份排出量為15％或更低。32.一種碳氟化合物分解設(shè)備，它包括用包括碳和至少一種堿土金屬或包括碳、至少一種堿土金屬和至少一種堿金屬的試劑填充的反應(yīng)器，導(dǎo)向該反應(yīng)器的處理氣體入口，用于從該反應(yīng)器中排出反應(yīng)氣體的氣體出口，容納該反應(yīng)器的熔爐，用于升高熔爐中氣氛溫度的加熱源，將上述處理氣體入口與含有碳氟化合物的氣體源連接在一起的管道。33.一種碳氟化合物分解設(shè)備，它包括用包括碳和至少一種堿土金屬或包括碳、至少一種堿土金屬和至少一種堿金屬的試劑填充的反應(yīng)器，導(dǎo)向該反應(yīng)器的處理氣體入口，用于從該反應(yīng)器中排出反應(yīng)氣體的氣體出口，容納該反應(yīng)器的熔爐，用于升高熔爐中氣氛溫度的加熱源，將上述處理氣體入口與含有碳氟化合物的氣體源連接在一起的管道以及通過導(dǎo)向氣體出口的管子而連接的廢氣氧化器。34.根據(jù)權(quán)利要求32或33的設(shè)備，其中含有碳氟化合物的氣體源是由半導(dǎo)體制造過程產(chǎn)生的。全文摘要包括全氟碳和氫氟碳在內(nèi)的碳氟化合物通過在升高的溫度下與包括碳和堿土金屬的試劑或包括碳、堿土金屬和堿金屬的試劑接觸而高效分解,分解后的鹵素固定到該試劑上。文檔編號A62D3/00GK1174811SQ97117149公開日1998年3月4日申請日期1997年7月4日優(yōu)先權(quán)日1996年7月4日發(fā)明者泉川千秋,手和正,伊藤和人,跡邊仁志,金子虎一申請人:同和礦業(yè)株式會社,同和鐵粉工業(yè)株式會社,昭和電工株式會社