[發明專利]超純水制造裝置

有效

• 申請號: 201780046687.4
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN109476509B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 堀井重希
• 申請（專利權）人: 栗田工業株式會社
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;F24H1/00;F24H4/02
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 向勇

提供一種超純水制造裝置，其能夠使用于對要被送至使用點的超純水進行加溫制成溫超純水的熱交換器的熱源成本降低，并且能夠使用于冷卻一次純水的成本降低。將來自副系統(4)的二次純水通過熱交換器(6)、熱交換器(10)及熱交換器(12)加熱，再送往使用點。熱交換器(6)的熱源是從使用點回流的溫超純水。該回流超純水在熱交換器(6)及熱交換器(43)中降溫之后，被導入副槽(2)。在熱交換器(10)中循環流通有通過加熱泵(20)被加熱過的第一媒介水。在加熱泵(20)的蒸發器21中循環有第二媒介水。在第二媒介水的循環流路上設置有使來自使用點(40)的溫排水流通的熱交換器(26)，在比熱交換器(26)更靠上游側設有熱交換器(43)。

技術領域

本發明涉及超純水制造裝置，特別涉及通過熱交換器對來自二次純水制造裝置的超純水進行加熱而作為溫超純水來供應至使用點的超純水制造裝置。

背景技術

作為半導體洗凈用水來使用的超純水，是如圖2所示地通過由前處理系統50、一次純水制造裝置60、二次純水制造裝置(多被稱為副系統)70所構成的超純水制造裝置對原水(工業用水、民生用水、井水等)進行處理而制造的(專利文獻1)。圖2中各系統的功能如以下所述。

在由凝集、加壓浮上(沉淀)、過濾(膜過濾)裝置等(該現有示例為凝集過濾裝置)所成的前處理系統50中，進行原水中的懸浮物質或膠體物質的去除。另外，在該過程中也能去除高分子類有機物、疏水性有機物等。

在具備前處理過的水的槽61、熱交換器65、反滲透膜處理裝置(RO裝置)62、離子交換裝置(混合床式或4床5塔式等)63、槽63A、離子交換裝置63B及脫氣裝置64的一次純水制造裝置60中，進行原水中的離子或有機成分的去除。此外，水的溫度越高，則黏性越低，RO膜的透過性會提高。因此，如圖2所示，在反滲透膜處理裝置62的前段設置有熱交換器65，將水加熱而使向反滲透膜處理裝置62的供給水的溫度在既定溫度以上。在熱交換器65的1次側，供給有作為熱源流體的蒸氣。在反滲透膜處理裝置62中，去除鹽類并去除離子性、膠體性的TOC。在離子交換裝置63、63B中，去除鹽類、無機碳(IC)并通過離子交換樹脂對被吸附或離子交換的TOC成分進行去除。在脫氣裝置64中進行無機碳(IC)、溶解氧的去除。

通過一次純水制造裝置60制造的一次純水經由配管69而被送往二次純水制造裝置70。該二次純水制造裝置70具備：副槽(也有被稱為純水槽)71、泵72、熱交換器73、低壓紫外線氧化裝置(UV裝置)74、離子交換裝置75及超濾膜(UF膜)分離裝置76。熱交換器73用于二次純水的溫度控制。一般來說，二次純水(常溫超純水)的供給溫度為23～25℃，為了控制在此溫度范圍，在熱交換器73中使用有冷卻器。作為冷卻器的冷卻源使用冷水。該熱交換器73需要放置在離子交換裝置75之前。因為，高溫的純水與離子交換樹脂接觸時會使TOC成分溶出，導致水質惡化。因此，有必要通過熱交換器73將水溫降溫至23～25℃之后再送往離子交換裝置75。當通入該冷卻用熱交換器73的冷水從電子零件制造工廠接受供給的情況，需要有專用的配管設備。且，為了降低超純水制造成本，期望能減少該冷水的使用量。

低壓紫外線氧化裝置74通過低壓紫外線燈發出的185nm的紫外線將TOC分解成有機酸、甚至是CO₂。通過分解而生成的有機物及CO₂在后段的離子交換裝置75中被去除。在超濾膜分離裝置76中，微粒子被去除，來自離子交換樹脂的流出粒子也被去除。

離子交換裝置75的處理水，被分成：從超濾膜分離裝置76經由配管81被送往使用點90的超純水(常溫超純水)、和通過熱交換器85、86被加熱之后經由超濾膜分離裝置87及配管88被送往使用點90的超純水(溫超純水)。

后者的路線將來自二次純水制造裝置70的超純水通過前段側熱交換器85與后段側熱交換器86加熱至65～75℃左右，并供給至使用點90。使來自該使用點90的溫回流水經由配管91流通至前段側熱交換器85的熱源側。通過前段側熱交換器85的熱源側的回流水降溫至30～40℃左右，并經由配管92返回到副槽71。后段側熱交換器86以蒸氣為熱源。