System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 过氧化氢水的精制方法和系统技术方案_技高网

过氧化氢水的精制方法和系统技术方案

技术编号:44321912 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-18 20:32
本发明专利技术涉及过氧化氢水的精制方法和系统,其能够通过防止阳离子交换树脂和阴离子交换树脂混合而成的混合离子交换树脂的层分离来减少精制过程中离子的再溶出,由此满足半导体产业领域等精密化学领域所要求的纯度。所述过氧化氢水的精制方法包括:(a)将气体注入至阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和水的混合物中并鼓泡来制造混合离子交换树脂的步骤;(b)使过氧化氢水通过所述混合离子交换树脂的步骤;以及(c)将通过所述混合离子交换树脂的过氧化氢水排出的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使过氧化氢水通过离子交换树脂来进行精制的过氧化氢水的精制方法和系统


技术介绍

1、过氧化氢易溶于水、乙醇、乙醚,在水溶液中部分解离出氢离子而呈弱酸性,由于具有强氧化力,因此在多种领域中用作氧化反应剂等。特别是,过氧化氢用于半导体晶圆的清洗(wafer cleaning)以及半导体和显示器制造工序中的蚀刻(etching),该情况下,需要杂质极其有限的高纯度的过氧化氢。

2、但是,在直接使用市售的过氧化氢的情况下,由于过氧化氢中的杂质浓度高,半导体会受损等原因,难以生产高品质的产品。因此,在半导体产业领域之类的精密化学领域中,要求具有高纯度的过氧化氢。

3、以往,作为用于精制过氧化氢的方法,有在装有填充物的铝或特种钢制的塔中蒸馏并进行精制和浓缩的方法,但存在会含有铝离子等多种金属离子的问题。

4、作为减少过氧化氢水中的杂质的其他方法,提出了利用反渗透膜的方法以及利用离子交换树脂的方法。但是,利用反渗透膜的方法存在随着高浓度的过氧化氢水不断与反渗透膜接触,反渗透膜会发生劣化,支撑性降低的问题。利用离子交换树脂的方法中,由于过氧化氢与离子交换树脂之间的反应,会产生氧气等而存在爆炸的风险,因而需要改善工序稳定性。

5、另一方面,日本公开专利公报第1996-143303号公开了一种过氧化氢水的精制方法,其使用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂混合而成的混合离子交换树脂以去除解离性杂质。但是,存在精制过氧化氢水中的杂质浓度仍然较高而无法满足精密化学领域所要求的纯度的问题。

<p>6、因此,需要开发能够满足半导体产业领域等精密化学领域所要求的纯度的过氧化氢水的精制方法和精制系统。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1:日本公开专利公报第1996-143303号


技术实现思路

1、所要解决的课题

2、本专利技术的目的在于提供过氧化氢水的精制方法和精制系统,其能够通过防止阳离子交换树脂和阴离子交换树脂混合而成的混合离子交换树脂的层分离来减少精制过程中离子的再溶出,由此满足半导体产业领域等精密化学领域所要求的纯度。

3、另外,本专利技术的目的在于提供过氧化氢水的精制方法和精制系统,其能够将过氧化氢与离子交换树脂之间的反应所产生的气体稳定地排出而降低爆炸的风险,且能够恒定地保持精制塔内过氧化氢水的液面而提高工序稳定性。

4、另外,本专利技术的目的在于提供过氧化氢水的精制方法和精制系统,其能够在不过度扩大设备的情况下提高精制容量和精制速度,由此提高生产率。

5、另外,本专利技术的目的在于提供过氧化氢水的精制方法和精制系统,其能够防止由于精制塔内离子交换树脂的干燥而导致的混触反应,由此减少非预期的气体产生且进一步提高离子交换性能。

6、但是,本申请所要解决的课题并不受以上提及的课题的限制,本领域的一般技术人员应当可以通过以下的记载来明确理解到未提及的其他课题。

7、解决课题的方法

8、为了解决上述课题,本专利技术提供一种过氧化氢水的精制方法,其包括:(a)将气体注入至阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和水的混合物中并鼓泡来制造混合离子交换树脂的步骤;(b)使过氧化氢水通过上述混合离子交换树脂的步骤;以及(c)将通过上述混合离子交换树脂的过氧化氢水排出的步骤。

9、根据本专利技术的一个实施方式,在上述(a)步骤中,水的体积(vw)与阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的总体积(vr)之比(vw/vr)可以为0.1至0.3。

10、根据本专利技术的一个实施方式,上述(a)步骤在树脂混合槽中进行,在上述(a)步骤之后且(b)步骤之前,可以进一步包括(a-2)将上述制造的混合离子交换树脂注入至精制塔中的步骤。

11、根据本专利技术的一个实施方式,上述阳离子交换树脂和阴离子交换树脂可以按照0.8:1.0至1.0:0.8的体积比来包含。

12、根据本专利技术的一个实施方式,在上述(a)步骤中,上述水的电阻率可以为18mω·cm以上。

13、根据本专利技术的一个实施方式,在上述(a)步骤中,上述气体可以为非反应性气体(unreactive gas)或空气。

14、根据本专利技术的一个实施方式,上述非反应性气体可以为选自由氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和sf6组成的组中的一种以上。

15、根据本专利技术的一个实施方式,在上述(a)步骤中,上述气体可以以0.5~1.5kgf/cm2的压力注入。

16、根据本专利技术的一个实施方式,上述(a)步骤可以进行24小时以上。

17、根据本专利技术的一个实施方式,在上述(c)步骤之后,可以进一步包括:(d)将上述(c)步骤中排出的过氧化氢水移送至中间存储槽的步骤;以及(e)将上述中间存储槽的过氧化氢水通过具备泵的移送配管移送至后续工序或最终存储槽的步骤。

18、根据本专利技术的一个实施方式,上述中间存储槽内的过氧化氢水的液面可以为中间存储槽的内部高度的30%以上。

19、根据本专利技术的一个实施方式,上述(e)步骤中,可以由上述泵提供移送推力。

20、另外,本专利技术提供过氧化氢水的精制系统,其包含具备气体注入配管的精制塔和设置在上述精制塔的后端的排出配管,其中,向上述精制塔投入阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和水的混合物后,通过上述气体注入配管注入气体并鼓泡来制造混合离子交换树脂,并向上述精制塔投入过氧化氢水以使其通过上述混合离子交换树脂。

21、另外,本专利技术提供过氧化氢水的精制系统,其包含具备气体注入配管和树脂移动配管的树脂混合槽、设置在上述树脂混合槽的后端的精制塔和设置在上述精制塔的后端的排出配管,其中,向上述树脂混合槽投入阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和水的混合物后,通过上述气体注入配管注入气体并鼓泡来制造混合离子交换树脂,上述制造的混合离子交换树脂通过上述树脂移动配管而被注入至上述精制塔,并且向上述精制塔投入过氧化氢水以使其通过上述混合离子交换树脂。

22、根据本专利技术的一个实施方式,上述混合物中,水的体积(vw)与阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的总体积(vr)之比(vw/vr)可以为0.1至0.3。

23、根据本专利技术的一个实施方式,上述阳离子交换树脂和阴离子交换树脂可以按照0.8:1.0至1.0:0.8的体积比来包含。

24、根据本专利技术的一个实施方式,上述水的电阻率可以为18mω·cm以上。

25、根据本专利技术的一个实施方式,上述气体可以为非反应性气体(unreactive gas)或空气。

26、根据本专利技术的一个实施方式,上述非反应性气体可以为选自由氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和sf6组成的组中的一种以上。

27、根据本专利技术的一个实施方式,上述气体可以以0.5~1.5kgf/cm2的压力注入。

28、根据本专利技术的一个实施方式,上述气体可以注入24小本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种过氧化氢水的精制方法,其包括:

2.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,水的体积VW与阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的总体积VR之比即VW/VR为0.1至0.3。

3.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,所述(a)步骤在树脂混合槽中进行,

4.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,所述阳离子交换树脂和阴离子交换树脂按照0.8:1.0至1.0:0.8的体积比来包含。

5.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,所述水的电阻率为18MΩ·cm以上。

6.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,所述气体为非反应性气体或空气。

7.根据权利要求6所述的过氧化氢水的精制方法,所述非反应性气体为选自由氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和SF6组成的组中的一种以上。

8.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,所述气体以0.5~1.5kgf/cm2的压力注入。

9.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,所述(a)步骤进行24小时以上。

10.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(c)步骤之后,进一步包括:(d)将所述(c)步骤中排出的过氧化氢水移送至中间存储槽的步骤;以及

11.根据权利要求10所述的过氧化氢水的精制方法,所述中间存储槽内的过氧化氢水的液面为中间存储槽的内部高度的30%以上。

12.根据权利要求10所述的过氧化氢水的精制方法,所述(e)步骤中,由所述泵提供移送推力。

13.一种过氧化氢水的精制系统,其包含具备气体注入配管的精制塔和设置在所述精制塔的后端的排出配管,

14.根据权利要求13所述的过氧化氢水的精制系统,所述混合物中,水的体积VW与阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的总体积VR之比即VW/VR为0.1至0.3。

15.根据权利要求13所述的过氧化氢水的精制系统,所述阳离子交换树脂和阴离子交换树脂按照0.8:1.0至1.0:0.8的体积比来包含。

16.根据权利要求13所述的过氧化氢水的精制系统,所述水的电阻率为18MΩ·cm以上。

17.根据权利要求13所述的过氧化氢水的精制系统,所述气体为非反应性气体或空气。

18.根据权利要求17所述的过氧化氢水的精制系统,所述非反应性气体为选自由氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和SF6组成的组中的一种以上。

19.根据权利要求13所述的过氧化氢水的精制系统,所述气体以0.5~1.5kgf/cm2的压力注入。

20.根据权利要求13所述的过氧化氢水的精制系统,所述气体注入24小时以上。

21.根据权利要求13所述的过氧化氢水的精制系统,所述精制系统进一步包含:设置在所述排出配管的后端的中间存储槽;以及

22.根据权利要求21所述的过氧化氢水的精制系统,所述中间存储槽内的过氧化氢水的液面为中间存储槽的内部高度的30%以上。

23.一种过氧化氢水的精制系统,其包含具备气体注入配管和树脂移动配管的树脂混合槽、设置在所述树脂混合槽的后端的精制塔和设置在所述精制塔的后端的排出配管,

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【技术特征摘要】

1.一种过氧化氢水的精制方法,其包括:

2.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,水的体积vw与阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的总体积vr之比即vw/vr为0.1至0.3。

3.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,所述(a)步骤在树脂混合槽中进行,

4.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,所述阳离子交换树脂和阴离子交换树脂按照0.8:1.0至1.0:0.8的体积比来包含。

5.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,所述水的电阻率为18mω·cm以上。

6.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,所述气体为非反应性气体或空气。

7.根据权利要求6所述的过氧化氢水的精制方法,所述非反应性气体为选自由氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和sf6组成的组中的一种以上。

8.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(a)步骤中,所述气体以0.5~1.5kgf/cm2的压力注入。

9.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,所述(a)步骤进行24小时以上。

10.根据权利要求1所述的过氧化氢水的精制方法,在所述(c)步骤之后,进一步包括:(d)将所述(c)步骤中排出的过氧化氢水移送至中间存储槽的步骤;以及

11.根据权利要求10所述的过氧化氢水的精制方法,所述中间存储槽内的过氧化氢水的液面为中间存储槽的内部高度的30%以上。

12.根据权利要求10所述的过氧化氢水的精制方法,所述(e)步...

【专利技术属性】
技术研发人员:闵弘基徐东锡李旭
申请(专利权)人:东友精细化工有限公司
类型:发明
国别省市:

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