超纯水洁净氮气的用量_潘海关.pdf
《超纯水洁净氮气的用量_潘海关.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《超纯水洁净氮气的用量_潘海关.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2023 年 第 1 期 化学工程与装备 2023 年 1 月 Chemical Engineering&Equipment 41 超纯水洁净氮气的用量超纯水洁净氮气的用量 潘海关1,2,杜晶晶1,2,程建香1,2(1爱环吴世(苏州)环保股份有限公司;2江苏省绿色功能型水处理剂工程技术研究中心,江苏 苏州 215011)摘摘 要要:近年来,某国不断对我国半导体产业进行制裁和打压,一直卡脖子的芯片被推上了风口浪尖,也让我们意识到核心科技要掌握在自己手上。而超纯水的生产对于半导体的生产过程起到至关重要的作用。超纯水的制造过程尤为精确,每一个环节容不得出现任何问题。精致的超纯水需要超洁净的氮气进行密
2、封,与外界空气隔绝。本次研究主要针对超纯水使用的洁净氮气的用量进行研究。大大降低洁净氮气的使用量,从而降低运行成本。关键词:关键词:半导体;超纯水;洁净氮气;微调比例阀 1 1 技术领域技术领域 本研究方向涉及半导体行业生产过程中用到的超纯水系统。其中针对终端超纯水的密闭封存,与空气进行隔绝,采用高纯氮气。为了降低氮气用量从而降低运行成本。包括系统工艺、控制逻辑方面进行相关研究。对半导体的研制、生产减少成本,以至于对大量的电子产品起到降低成本的作用。2 2 技术背景技术背景 超纯水系统是现在半导体生产上使用非常重要的设备,由于在工业生产上对超纯水的使用量非常大,一般的小型超纯水机并不能满足要求
3、,而超纯水系统在这种时候就是用来提供大量生产用水。在半导体行业生产制造过程中,由于电子设备对冲洗用水中金属离子的含量要求非常高,必然需要增加使用 CEDI 电渗析技术才能将水中金属离子去除掉。然而电渗析生产的产品水,水质可达到 17.5Mcm以上,已经属于高纯纯水,如果与空气接触,水质会瞬间下降。这就需要对于电渗析的产水进行封存,与空气隔绝,隔绝用的氮气纯水需99.999%。后面再将此部分的水净化成超高纯度的超纯水。3 3 详细内容详细内容 3.1 工艺说明 超纯水系统总体来说一般可分为三个部分:超纯水制备区;超纯水密闭封存区;超纯水输送系统。超纯水的制备过程是很复杂很重要的部分,由如下几个部
4、分组成:前处理系统、脱盐纯化处理系统、精致超纯水系统。前处理系统主要包括:多介质过滤器、活性炭过滤器、脱盐纯化处理系统主要包括:阴阳离子交换塔、脱炭酸塔、精密过滤器、以及双级逆渗透系统。精致超纯水系统主要包括:脱氧脱碳工艺系统、TOC 及UV 杀菌系统、核子级混合床及终端超滤过滤系统。在向工艺生产车间设备输送超纯水的环节中,输送的管道对水质有污染影响,需要考虑在车间生产区再设置二级抛光混床系统,及终端过滤系统,除去在向生产车间输送超纯水的环节中,管道内壁有污染物析出,从而影响水质。超纯水制备的过程,是一个极其精细的过程。首先设备自身的品质,对制备超纯水有决定性的作用。同时安装施工的过程,为了避
5、免混入杂质,中间环节的管控也尤为重要。在对设备及施工严格要求的前提下,还要避免空气对水质的污染。当 CEDI 电渗析系统制备的高纯水时,需要到水箱中进行封存。封存过程需要使用高纯洁净氮气进行封存,避免混入空气、氧气、二氧化碳等气体。这就需要对氮气的选用、控制以及平时的维护,相当注重。氮气必须采用纯度大于 5 个 9 的高纯洁净氮气。氮气的补充跟补水量、用水量有直接关系。如果控制不好,那么氮气量用量会非常大,对于整个超纯水的制备过程成本会上升。这就需要对氮气的补充过程与水量进行匹配。系统控制可采用比例调整阀、静压式液位计,变频器等控制设备进行高精度匹配。在超纯水的封存阶段,降低超纯氮气的使用量。
6、降低生产过程的成本,从而降低后续一系列成本的成本。氮封系统设置在“超纯水密闭封存区”,用于对电渗析系统的产水进行封存,与空气隔绝。保证高纯的水质。3.2 氮封系统说明 图图 1 1 系统的组成系统的组成 DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.01.10342 潘海关:超纯水洁净氮气的用量 1 氮气系统;2 比例三通阀;3 水封器;4 纯水箱;5 输送水泵;说明:比例三通阀是通过纯水箱中的静压式液位计反馈模拟量信号,精准的控制三通阀的开度。说明:氮气系统采用高纯氮,纯度99.999%的氮气,配备二次减压阀及微压阀,保证氮气压力的存在。说明:配备水封器,进行优化处理,正压可达
7、2.8KPa。说明:纯水箱为经过熏蒸水箱,减少析出物。氮气的正常用量:瞬时 N2补充(最大)3.2.1 最大出水水量按照 8.4m3/H 计,当 EDI 不在补水时,N2用气量最大。即氮气的最大补充量为 8.4m3/H(当前温度,视为 25)根据克拉伯龙方程 PV=nRT 可得 P1V1/T1=P2V2/T2 (P1=P2)8.4/298.15=V2/273.15 V2=7.7Nm3/H 结论一:即最大用气量为 7.7Nm3/H (理论最大气量)3.2.2 系统补水说明 当液位低于 M 位后,二级 RO+EDI 系统启动产水,补到H 位后停止补水;运行中氮气补气说明(1)当水箱中低于 0.0K
8、Pa 时,补充 N2。当达到 3.0KPa时,停止补氮气;(2)即当纯水槽为常压的情况下,水位波动24mm 不会补充氮气;3.2.3 系统设有调整液位的装置比例式调整三通阀。当液位下降时,通过三通阀微调,保持水箱的液位高度波动很小。结论二:将液位的波动控制在 24mm 以内,则基本不用 补充氮气;3.2.4 用水量波动大的情况 当后续用水量波动大,液位变化24mm 时。单次用气量为:(1.5*1.5*3.14)/4*0.8*0.03=0.04m3按照每天持续波动 100 次计算 那么每天用气量约 4 Nm3/D 结论三:实际氮气用量与水箱液位变化有直接关系;3.3 系统的控制方式 此氮封控制系
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 超纯水 洁净 氮气 用量 海关
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。