[發(fā)明專利]純化有機物的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110053535.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112870975A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝健超;劉崇陽;姜金華;M·G·哈格曼;A·T·博姆;C·施尼策爾
• 申請（專利權(quán)）人: 贏創(chuàng)運營有限公司
• 主分類號: B01D61/02
• 分類號: B01D61/02;B01D67/00
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 宓霞

本申請?zhí)峁┮环N方法，其包括以下步驟：(1)提供一種選擇性透過的納濾膜，所述納濾膜的表面被至少一種有機硅聚合物涂敷；(2)提供一種流體，其包含一種或多種有機化合物與至少一種金屬，其中，所述納濾膜對于所述金屬的截留率高于90％；與(3)將所述流體通過所述納濾膜，得到截留液與滲透液。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種純化有機物的方法，特別涉及一種純化有機溶劑的方法。

背景技術(shù)

電子級溶劑廣泛應用于半導體工業(yè)，例如芯片、磁頭、線路板等器件加工過程中的光刻膠剝離、清洗與干燥等環(huán)節(jié)。電子級溶劑的質(zhì)量對于產(chǎn)品性能至關(guān)重要。近年來，隨著集成電路的尺寸微小化和處理向高速化方向發(fā)展，對電子級試劑的純度要求也越來越高。一個關(guān)鍵純度指標是金屬雜質(zhì)的含量。目前電子級溶劑通常要求金屬雜質(zhì)含量在十億分之一(ppb)級別，有必要對溶劑進行純化，以滿足工業(yè)需要。

先前的純化工藝主要利用精餾法、離子交換法對有機溶劑進行純化處理，這些方法存在諸多問題。精餾法可以去除大多數(shù)金屬雜質(zhì)，但需要消耗大量能源。離子交換法耗能較少，樹脂或膜在使用后被飽和，分離效率會出現(xiàn)下降，其對于低濃度的鉻化合物溶液的處理還不理想，并且吸附劑和離子交換樹脂的再生也可能構(gòu)成問題，實用性受到很大限制。

美國專利申請公開US 20180043314 A1中公開了一種基于氟聚合物的多孔膜以及使用該多孔膜自微電子工業(yè)的流體中除去金屬雜質(zhì)的方法。

期待一種能夠降低有機溶劑中金屬雜質(zhì)含量的方法，其能夠避免過高的能耗，同時實現(xiàn)優(yōu)異的效率。

膜技術(shù)是一種相對較新的用于分離物質(zhì)混合物的技術(shù)。其基本原理在于將待分離的物質(zhì)混合物添加至膜，該膜對于混合物中存在的單個組分具有不同的滲透率。這使得待分離的物質(zhì)混合物中存在的各組分以不同的速率穿過(滲透過)膜，并因此在膜兩側(cè)濃縮至不同程度。因此分離標準就是膜對于待分離物質(zhì)的滲透率。驅(qū)動力主要為膜兩側(cè)之間的壓力梯度，即所謂的透膜壓力Ap。另外，也可以使用其它驅(qū)動力。

這里利用的膜技術(shù)不僅是根據(jù)不同粒度選擇組分的機械篩分作用，而且包括溶解和擴散作用。由于此膜以比簡單的機械過濾器顯著更復雜的方式工作，因此也可以將液體或氣體彼此分離。

在具體的技術(shù)構(gòu)造中，待分離的混合物以進料形式輸送至所述膜。在那里，其在膜的一側(cè)分離成截留物，在膜的另一側(cè)分離成滲透物。滲透物和截留物由膜連續(xù)排出。因為分離作用，在滲透物中變得富集的組分是膜對其具有高滲透率的那些組分，而在截留物中收集的物質(zhì)是膜對其滲透性較差的那些組分。因為許多膜工藝使用原則上對物質(zhì)混合物的所有組分都可滲透的膜-對于各組分僅具有不同的通過速率，所以在截留物和滲透物兩者中存在物質(zhì)混合物的所有組分，只是濃度(質(zhì)量分數(shù))不同而已。

因此，在膜技術(shù)中，為表征膜的滲透率，膜對物質(zhì)混合物的特定組分的截留率R定義如下：

其中，W_p為考察的滲透物中的組分的質(zhì)量分數(shù)，W_r為考察的膜截留物中的組分的質(zhì)量分數(shù)。截留率R因此可以是0至1的值，并因此優(yōu)選以％給出。以簡單的雙組分體系來看，例如0％的截留率則表示考察的組分恰好像溶劑一樣滲透，這意味著截留物中的組分的質(zhì)量分數(shù)與滲透物中的相同。另一方面，100％的截留率則表示考察的組分完全被截留。

關(guān)于待分離的組分，除截留率之外，所謂的膜滲透率對于表征其滲透率也是決定性的：

其中m′為滲透物的質(zhì)量流(mass stream)，A為膜面積，Δp為施加的透膜壓力。滲透率通常以單位kg h^-1m^-2bar^-1表示。