CN101198918A - 异步混和及供应化学溶液的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于混和及供应化学溶液的方法和装置。本发明的方法包括连续混和系统。该连续混和系统(100)监控输出并且连续地调节混和系统，以获得预定配方的至少第一溶液(114)。中央监控系统(124)连续评价溶液并且按需调节混合机(113)的输出，以维持预定配方的溶液。所述系统包括至少第一储罐系统(117)。从该储罐系统输送出的任何溶液(120)也都被中央监控系统连续地监控、评价以及按需调节。

Description

异步混和及供应化学溶液的方法和装置
背景技术
将两种或两种以上流体(液体或气体)混合在一起形成规定的混合物对于很多工业过程和商用产品而言具有重大意义。通常，这种混合是以离散批次的形式进行的。在这种分批过程中，先加入一些第一流体，接着再加入一些第二流体。将这两种流体机械混合，并对生成的混合物取样抽查。如果必要的话，可以进一步增加补充的第一流体或第二流体，从而改进混合物的组分。一旦获得了预期的混合物，则将该批次传输给中间或最终用户。
这种成批处理或混合工艺常用于很多工业环节，包括半导体加工工艺、药剂、生物产品、食物加工产品、家庭用品、个人护理产品、石油产品、化学产品以及很多其它常规的工业液体产品。
分批过程或成批处理具有很多不足和缺陷。例如，通常需要大的储罐，并且由于这种过程可能是费时的，因此通常需要同时制备大量的批料。这么大的规模需要相当大的制造空间，并且由于批量大，导致制造计划相对固定、不灵活。通常大量配料以克服组成流体量的相对不精确。批量大有助于降低作为总批量百分比的这些误差。成批处理的另一不足在于批料的流变学或化学属性经常随时间改变。这种老化效应对于很多配方很常见，在将混合物送往中间或最终用户前必须随时间进行很多调节。成批处理还导致储罐打开或者局部打开，使流体暴露在空气中。这可能引起不希望的化学污染、化学降解以及微生物污染。
成批处理也导致大量将流体成分混和在一起时很困难。通常，流体成分仅能困难地混和，并且需要延长搅拌过程从而变得均匀。同样公知的是，大储罐的不同高度通常具有不同比例的流体混合物。此外，大批量通常使得成批处理过程清洁缓慢、费力并且难以自动化。产生的大量清洁污水造成了浪费和污染问题。
由于这么多的实质性缺点和不足，人们已经在寻求流体产品制造的替代方法。成批处理的已知的一种替代方法是连续混合。
连续混和具体表现为仅仅在需要时或者基于需要将组分流体混和形成流体产品。就其本质而言，所述产品根据需要并且以所要求的比率制造。所要求的比率通常取决于封装液体产品的流体装料机的要求。
与分批处理系统明显不同的连续混和系统的吸引力是显然的。能够消除大的批料制备和容纳储罐，从而造成小的系统体积、更大的产品组合灵活性、更快的产品配方周转以及显著降低的资本成本。连续混和也能产生很好的产品配方精度和质量，并且能消除流体产品处理和流体产品包装之间的障碍。连续混和能极大地减少废物、清洁时间和废水量。此外，简化了混和过程，导致配方更均匀。产品的老化效应也被极大地消除。真正的问题在于如何建造和运行连续混和系统，使其具有最大程度的精度、易用性以及大量商业范围的应用多样性。
人们已经提出了很多连续流混和设计，这起源于各种液体处理工业，特别是饮料处理和食品处理工业。这些设计尝试开发和出售连续流体配料或混和系统，系统基于使用流量计和比例-积分-微分(PID)反馈控制循环的比例流量控制。
这是一种反馈控制器，其输出(一种控制变量)通常基于一些用户限定的设定值与一些测得的工艺变量之间的误差。PID控制器的每个单元对应于对误差采取的具体操作。
●比例：误差乘以增益Kp。这是一种可调节放大器。在很多系统中，Kp对过程稳定性有影响，太低则PV可能偏移，太高则PV可能振荡。
●积分：误差积分乘以增益Ki。在很多系统中，Ki用于使误差降低为0，但是，设定的Ki太高，则会招致振荡或不稳定或者求积器结束或执行机构饱和。
●微分：误差的改变速率乘以增益Kd。在很多系统中，Kd影响系统响应，太高则PV振荡，太低则PV响应缓慢。设计者也应该注意到微分作用放大了误差信号中的噪音。
这种连续混合器的一种示例是“Contimix”，其由Wisconsin州NewBerlin的H & K Inc.引入。总体而言，这些设计依赖于使用可变阻尼阀或速度受控的泵调节液体流的连续流动，其中来自流量计——最常用的是Coriolis质量流量计——的流量信号被用来按比例调节流量控制设备，从而试图维持各股流中的预期流量比，并且，表示整个系统需求率的另一信号用于按比例调节整个系统的总流量。
使用这种流动构造的连续混和系统存在几个主要的设计困难。首先，当系统的整体输出增加或减低时，容量变化的比率或每股流的响应时间常数将会相互不同。因此，对于变化的输出命令信号，每股流以不同的速度响应，造成比率流量损失，当到达新的设定点时，每股流的过调节或不足会进一步恶化比率流量损失。此外，当每股流的流量变化时，其可能扰动其它流的流量，或者造成流振荡或振动。这些普遍的控制问题可能造成混合流精度的严重损失。显然，PID环路控制器设计用于控制复杂系统，所述系统不是针对稳定性或控制简易性而特别设计的。它们以非实时、统计方式分析流动流的相互影响的多因变量和独立变量以及在历史/过去基础上分析“相反(fight)”变化的参数。
而且，当反馈信号改变时会出现另一问题，导致流量短暂地低于或超过产生反馈信号的流量计允许的范围。即便软件或硬件安全，这也可能发生，并且如下文将要进一步展开讨论的，显然需要维持流过Coriolis质量流量计的流量处于限定的范围内，以达到满意的精度。
或许这些设计以及PID控制结构遇到的主要问题在于无法避免需要开启和停止流动系统。当发生停止-开启事件时，使系统回复到平衡并且流动精确、混和的在线状态是非常难的。这种困难是如此顽固，使得几乎所有装配的系统都需要使用高达几百加仑容量的缓冲罐，以在填料机器短暂停止时使混和流动继续。
即便使用缓冲罐，如果因为延长的装填物中断而必须停止混和流动，当重新开始时，流体必须变更方向直到重新建立正确的流量，或者缓冲罐必须相当大，能允许匹配性差的流量比率在统计学上被“稀释”，以避免混和的精度损失。任何一种方法都会导致大量的浪费、降低的混和精度、增加的系统复杂性以及增大的系统体积，从而减少了连续混和的有利之处。
因此，工业中需要一种解决上述所有问题的混和系统。需要一种能适应需求中的连续变化并能同时维持高度精确的混和精度的混和系统。此外，还需要一种并入总体的化学供应和发明方案的混和系统。需要混和系统能生产多种混和溶液，并且以高生产率和高分辨率将它们提供给多个最终用户。需要混和系统能够在输送给最终用户之前对临时储存在容器中的混和产品进行纠正。工业中还需要混和系统能跟踪并确定最初成分、中间混和物和最终溶液混合物的化学组成。
发明内容
本发明涉及一种化学混和系统，该系统包括：
-将至少第一化学流和第二化学流在混合机系统中连续混和。所述混合机系统包括位于导管系统中的混合区并以实时受控方式形成第一溶液。在该系统中，第一化学流和第二化学流被连续地引入混合区。
-连续监控所述第一溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第一溶液输出信号。
-连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第一溶液。
-将第一溶液引入第一储罐系统，其中，第一储罐系统连接到化学分配系统。所述第一储罐系统还包括至少第一储罐和第二储罐。
-从第一储罐系统中将具有预定配方的第二溶液输送到化学分配系统。
-连续监控所述第二溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第二溶液输出信号。
-将第一溶液输送到第一储罐系统，并且连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第二溶液。
参照下面的说明和所附权利要求，可以更好地理解本发明的这些和其它的特征、方面和有利之处。
附图说明
为了更好地理解本发明的特性和目的，应该参照下面结合附图给出的详细说明，在下面的附图中，类似的元件采用相同或相似的附图标记。在附图中：
-图1是本发明的混和系统的一种示例性实施方式的程式化图；
-图2是本发明的混和系统的另一示例性实施方式的程式化图；
-图3是本发明的混和系统的又一示例性实施方式的程式化图；
-图4是本发明的多混和系统的一种示例性实施方式的程式化图；
-图5是本发明的多混和系统的另一示例性实施方式的程式化图；以及
-图6是本发明的多混和系统的又一示例性实施方式的程式化图。
具体实施方式
如同在此引入作为参考的1999年12月20日提交的申请No.09/468411所记载的，已经开发出了一种连续混和器，其克服了现有技术的上述缺陷以及工业中已知或未知的其它缺陷。
在本发明的装置和工艺监控设备中，所用术语“连续的”是指不间断的实时监控以及调节溶液配方，包括数字控制和算法。术语“连续的”不是指这种系统或装置必须仅使用模拟或连续的信号、而不可以使用离散的或数字的信号来执行这种监控和调节。
在本发明的工艺和工艺设备中，所用术语“连续的”用于描述一种工艺，其同时供应和排出产品而不中断所述工艺过程，该术语用于将这种系统和装置与间歇式系统或装置区分开。术语“连续的”不是指这种系统或装置在不发生中断的情况下无休止地运行或被要求无休止地运行。
这里所用的术语“中央监控”或“中央监控系统”指所属领域技术人员公知的任何系统，其容许中央监控远程传感器以及控制远程工艺执行机构(压合装置(stitches)、阀、流量控制器等)。所述中央监控系统可设置在本地附近，或者设置在能通过服务器或所属领域技术人员公知的其它数据传输系统访问的远程工位。这种中央监控系统能够被现场操作者通过笔记本或其它手持设备交互地操作以执行诊断或维修操作。这种中央监控系统的一些示例是分布式控制系统(DCS)、或者监控和数据采集(SCADA)网络。
基本原理是在连续处理循环方式混和一种产品的同时可控地维持精度和质量。这通过改变注入点的成分供应完成，其中使用中央监控信号作为每种成分注入速率的主要控制。该工艺这样以连续的工艺循环混和产品，即通过在单独的校准阶段添加成分，然后使用中央监控器设备组来控制这些阶段。
图1是描述本发明的示例性实施方式混和系统100的程式化图。混和系统100包括第一化学流104、第二化学流110、混合机系统113、第一储罐系统117以及化学分配系统123。
第一化学流104流过第一流量控制设备105，该第一流量控制设备105产生由中央监控系统124监控的第一控制设备输出信号106。第二化学流110流过第二流量控制设备111，该第二流量控制设备111产生由中央监控系统124监控的第二控制设备输出信号112。然后，第一化学流104和第二化学流110在混合机系统113中混合形成第一溶液114。产生由中央监控系统124监控的第一溶液输出信号115。根据第一溶液输出信号115的特性，中央监控系统124将引导第一流量控制设备105和/或第二流量控制设备111调节第一化学流104的流量和/或第二化学流110的流量，以便获得预定配方的第一溶液114。在中央监控系统124接收到指示预定配方的第一溶液114符合规范的第一溶液输出信号115之前，将混合机系统113的输出流引至排出管116。
一旦第一溶液114符合规范，那么不再将溶液引向排出管116，而是改为将溶液引入到第一储罐系统117。在需要时，将第二溶液120从第一储罐系统117中排出并引入到化学分配系统123中。当从第一储罐系统117中排出第二溶液120时，中央监控系统124监控到第二溶液输出信号121。根据第二溶液输出信号121的特性，中央监控系统124将引导第一流量控制设备105和/或第二流量控制设备111调节将被引入到第一储罐系统117中的第一化学流104的流量和/或第二化学流110的流量，以获得预定配方的第二溶液120。在中央监控系统124接收到指示预定配方的第二溶液120符合规范的第二溶液输出信号121之前，将第一储罐系统117的输出流回收122到第一储罐系统117。一旦第二溶液120符合规范，则不再进行回收122，而是改为将溶液引入到化学分配系统123。或者，第一溶液114可以绕过125第一储罐系统117引入到化学分配系统123中。
混合机系统113包括位于导管系统中的混合区。第一化学流104和第二化学流110在该混合区连续混和并且如上所述实时控制，从而形成具有预定配方的第一溶液114。
如果出现混合机系统113同时需要进行一项以上调节的情形，例如，化学分配系统123可能接收到指示第二溶液120不是预定配方的信号，同时，它又接收到指示第一溶液114不是预定配方的信号，那么，第二溶液120的调节可优先于第一溶液114的调节。一种实施方式是，进入化学分配系统123的溶液配方的失调越接近，则该调节越优先。
第一化学流104可以来自第一成分储罐101。所述第一成分储罐101可以具有第一称重设备102，其可以产生由中央监控系统124监控的第一称重设备输出信号103。第二化学流110可以来自第二成分储罐107。所述第二成分储罐107可以具有第二称重设备108，其可以产生由中央监控系统124监控的第二称重设备输出信号109。
第一储罐系统117包括至少两个储罐，第一储罐和第二储罐，它们并联或者串联操作。这些储罐可具有第三称重设备118，第三称重设备118可以产生由中央监控系统124监控的第三称重设备输出信号119。第一和第二储罐可以具有再循环系统，所述再循环系统可用于维持储罐内的均匀混合。如果第二溶液120与预定配方出现偏差，那么，为了使溶液回复到预定配方，调节第一化学流104或第二化学流110的流量所需要的时间小于约15分钟。所述第一和第二储罐的尺寸可供化学分配系统连续使用至少3天。
在达到目标预定配方前，上述排出管116的排出周期可以设计成小于8秒。可以这样设计上述排出管116的排出周期，即使得在达到目标预定配方前引入排出管的流体小于1加仑。
混合机系统113的设计流量可以设计成每分钟小于约80升。混合机系统113的设计流量可以设计成每月小于1000000加仑。混合机系统113的设计流量可以设计成每月小于1500000加仑。
预定配方的第一溶液114和/或第二溶液120可以通过混合机系统113维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。预定配方的第一溶液114和/或第二溶液120可以通过混合机系统113维持在按重量计大于约0.01％的精度范围之内。
可以监控第一和/或第二溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
第一和/或第二流量控制设备105、111可以控制和/或监控流量和压力。第一和/或第二流量控制设备105、111可以监控温度。在第一和/或第二溶液114、120的浓度计算中，第一和/或第二流量控制设备105、111测得的组合的流量、压力和温度值可以用来索引温度。
第一流量控制设备105、第二流量控制设备111的流量输出信号以及第一溶液输出信号115可以与第一称重设备输出信号103结合使用，以校验第一成分储罐101中内含物的初始浓度。第一流量控制设备105、第二流量控制设备111的流量输出信号以及第一溶液输出信号115可以与第二称重设备输出信号109结合使用，以校验第二成分储罐107中内含物的初始浓度。
第一称重设备输出信号103随时间的变化和第二称重设备输出信号109随时间的变化可用来校验第一溶液114的流量。
第一称重设备输出信号103随时间的变化、第二称重设备输出信号109随时间的变化以及第三称重设备输出信号115随时间的变化可用来校验第二溶液120的流量。
图2是描述本发明的另一示例性实施方式混和系统200的程式化图。混和系统200包括第一化学流204、第二化学流210、混合机系统213、第一储罐系统217、第二储罐系统223以及化学分配系统229。
第一化学流204流过第一流量控制设备205，该第一流量控制设备205产生由中央监控系统230监控的第一控制设备输出信号206。第二化学流210流过第二流量控制设备211，该第二流量控制设备211产生由中央监控系统230监控的第二控制设备输出信号212。然后，第一化学流204和第二化学流210在混合机系统213中混合形成第一溶液214。产生由中央监控系统230监控的第一溶液输出信号215。根据第一溶液输出信号215的特性，中央监控系统230将引导第一流量控制设备205和/或第二流量控制设备211调节第一化学流204的流量和/或第二化学流210的流量，以便获得预定配方的第一溶液214。在中央监控系统230接收到指示预定配方的第一溶液214符合规范的第一溶液输出信号215之前，将混合机系统213的输出流引至排出管216。
一旦第一溶液214符合规范，那么不再将溶液引向排出管216，而是改为将溶液引入到第一储罐系统217。在需要时，将第二溶液220从第一储罐系统217中排出并引入到第二储罐系统223中。当从第一储罐系统217中排出第二溶液220时，中央监控系统230监控到第二溶液输出信号221。
根据第二溶液输出信号221的特性，中央监控系统230将引导第一流量控制设备205和/或第二流量控制设备211调节将被引入到第一储罐系统217中的第一化学流204的流量和/或第二化学流210的流量，以获得预定配方的第二溶液220。在中央监控系统230接收到指示预定配方的第二溶液220符合规范的第二溶液输出信号221之前，将第一储罐系统217的输出流回收222到第一储罐系统217。
一旦第二溶液220符合规范，则不再进行回收222，而是改为将溶液引入到第二储罐系统223。或者，第一溶液214可以绕过231第一储罐系统217引入第二储罐系统223中。在需要时，将第三溶液226从第二储罐系统223中排出并引入到化学分配系统229中。当从第二储罐系统223中排出第三溶液226时，中央监控系统230监控到第三溶液输出信号227。根据第三溶液输出信号227的特性，中央监控系统230将引导第一流量控制设备205和/或第二流量控制设备211调节将被引入到第二储罐系统223中的第一化学流204的流量和/或第二化学流210的流量，以获得预定配方的第三溶液226。在中央监控系统230接收到指示预定配方的第三溶液226符合规范的第三溶液输出信号227之前，将第二储罐系统223的输出流回收228到第二储罐系统223。一旦第三溶液226符合规范，则不再进行回收228，而是改为将溶液引入到化学分配系统229。或者，第二溶液220可以绕过232第二储罐系统223引入到化学分配系统229中。
混合机系统213包括位于导管系统中的混合区。第一化学流204和第二化学流210在该混合区连续混和并且如上所述实时控制，从而形成具有预定配方的第一溶液214。
如果出现混合机系统213同时需要进行一项以上调节的情形，例如，化学分配系统229可能接收到第三溶液226不是预定配方的信号，同时，它又接收到第二溶液220不是预定配方的信号和第一溶液214不是预定配方的信号，那么，第三溶液226的调节可优先于第二溶液220的调节，依次地，第二溶液220的调节优先于第一溶液214的调节。一种实施方式是，进入化学分配系统229的溶液配方的失调越接近，则该调节越优先。
第一化学流204可以来自第一成分储罐201。所述第一成分储罐201可以具有第一称重设备202，其可以产生由中央监控系统230监控的第一称重设备输出信号203。第二化学流210可以来自第二成分储罐207。所述第二成分储罐207可以具有第二称重设备，其可以产生由中央监控系统230监控的第二称重设备输出信号209。
第一和/或第二储罐系统217、223各自包括至少两个并联或者串联操作的储罐。这些储罐可具有第三称重设备218和/或第四称重设备224，它们可以产生由中央监控系统230监控的第三称重设备输出信号219和/或第四称重设备输出信号225。这些储罐可以具有再循环系统，所述再循环系统可用于维持储罐内的均匀混合。如果第二溶液220和/或第三溶液226与预定配方出现偏差，那么，为了使任一溶液回复到预定配方，调节第一化学流204或第二化学流210的流量所需要的时间小于约15分钟。这些储罐的尺寸可供化学分配系统连续使用至少3天。
在达到目标预定配方前，上述排出管216的排出周期可以设计成小于8秒。可以这样设计上述排出管216的排出周期，即使得在达到目标预定配方前引入排出管的流体小于1加仑。
混合机系统213的设计流量可以设计成每分钟小于约80升。混合机系统213的设计流量可以设计成每月小于1000000加仑。混合机系统213的设计流量可以设计成每月小于1500000加仑。
预定配方的第一溶液214和/或第二溶液220和/或第三溶液226可以通过混合机系统213维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。预定配方的第一溶液214和/或第二溶液220和/或第三溶液226可以通过混合机系统213维持在按重量计大于约0.01％的精度范围之内。
可以监控第一和/或第二溶液和/或第三溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
第一和/或第二流量控制设备205、211可以控制和/或监控流量和压力。第一和/或第二流量控制设备205、211可以监控温度。在第一和/或第二溶液214、220的浓度计算中，第一和/或第二流量控制设备205、211测得的组合的流量、压力和温度值可以用来索引温度。
第一流量控制设备205、第二流量控制设备211的流量输出信号以及第一溶液输出信号215可以与第一称重设备输出信号203结合使用，以校验第一成分储罐201中内含物的初始浓度。第一流量控制设备205、第二流量控制设备211的流量输出信号以及第一溶液输出信号215可以与第二称重设备输出信号209结合使用，以校验第二成分储罐207中内含物的初始浓度。
第一称重设备输出信号203随时间的变化和第二称重设备输出信号209随时间的变化可用来校验第一溶液214的流量。
第一称重设备输出信号203随时间的变化、第二称重设备输出信号209随时间的变化以及第三称重设备输出信号219随时间的变化可用来校验第二溶液220的流量。
第一称重设备输出信号203随时间的变化、第二称重设备输出信号209随时间的变化、第三称重设备输出信号219随时间的变化以及第四称重设备输出信号225随时间的变化可用来校验第三溶液226的流量。
图3是描述本发明的又一示例性实施方式混和系统300的程式化图。
混和系统300包括第一化学流304、第二化学流310、混合机系统313、第一储罐系统317、第二储罐系统323、第三储罐系统329以及最终用户333。
第一化学流304流过第一流量控制设备305，该第一流量控制设备305产生由中央监控系统330监控的第一控制设备输出信号306。第二化学流310流过第二流量控制设备311，该第二流量控制设备311产生由中央监控系统334监控的第二控制设备输出信号312。然后，第一化学流304和第二化学流310在混合机系统313中混合形成第一溶液314。产生由中央监控系统334监控的第一溶液输出信号315。根据第一溶液输出信号315的特性，中央监控系统334将引导第一流量控制设备305和/或第二流量控制设备311调节第一化学流304的流量和/或第二化学流310的流量，以便获得预定配方的第一溶液314。在中央监控系统334接收到指示预定配方的第一溶液314符合规范的第一溶液输出信号315之前，将混合机系统313的输出流引至排出管316。
一旦第一溶液314符合规范，那么不再将溶液引向排出管316，而是改为将溶液引入到第一储罐系统317。在需要时，将第二溶液320从第一储罐系统317中排出并引入到第二储罐系统323中。当从第一储罐系统317中排出第二溶液320时，中央监控系统330监控到第二溶液输出信号321。根据第二溶液输出信号321的特性，中央监控系统330将引导第一流量控制设备305和/或第二流量控制设备311调节将被引入到第一储罐系统317中的第一化学流304的流量和/或第二化学流310的流量，以获得预定配方的第二溶液320。在中央监控系统330接收到指示预定配方的第二溶液320符合规范的第二溶液输出信号321之前，将第一储罐系统317的输出流回收322到第一储罐系统317中。
一旦第二溶液320符合规范，那么不再将溶液引向排出管322，而是改为将溶液引入到第二储罐系统323。或者，第一溶液314可以绕过335第一储罐系统317引入到第二储罐系统323中。在需要时，将第三溶液326从第二储罐系统323中排出并引入到第三储罐系统329中。当从第二储罐系统323中排出第三溶液326时，中央监控系统334监控到第三溶液输出信号327。根据第三溶液输出信号327的特性，中央监控系统334将引导第一流量控制设备305和/或第二流量控制设备311调节将被引入到第二储罐系统323中的第一化学流304的流量和/或第二化学流310的流量，以获得预定配方的第三溶液326。在中央监控系统334接收到指示预定配方的第三溶液326符合规范的第三溶液输出信号327之前，将第二储罐系统323的输出流回收328到第二储罐系统323中。
一旦第三溶液326符合规范，则不再进行回收，而是改为将溶液引入到第三储罐系统329。或者，第二溶液320可以绕过336第二储罐系统323引入到第三储罐系统329中。在需要时，将第四溶液330从第三储罐系统329中排出并引入到最终用户333。当从第三储罐系统329中排出第四溶液330时，中央监控系统334监控到第四溶液输出信号331。根据第四溶液输出信号331的特性，中央监控系统334将引导第一流量控制设备305和/或第二流量控制设备311调节将被引入到第三储罐系统329中的第一化学流304的流量和/或第二化学流310的流量，以获得预定配方的第四溶液330。在中央监控系统334接收到指示预定配方的第四溶液330符合规范的第四溶液输出信号331之前，将第三储罐系统329的输出流回收332到第三储罐系统329中。一旦第四溶液330符合规范，则不再进行回收332，而是改为将溶液引入到最终用户333。或者，第三溶液330可以绕过337第三储罐系统329引入到最终用户333。
混合机系统313包括位于导管系统中的混合区。第一化学流304和第二化学流310在该混合区连续地混和并且如上所述实时控制，从而形成具有预定配方的第一溶液314。
如果出现混合机系统313同时需要进行一项以上调节的情形，例如，最终用户333可能接收到第四溶液330不是预定配方的信号，同时，它又接收到第三溶液326不是预定配方、第二溶液320不是预定配方和第一溶液314不是预定配方的信号，那么，第四溶液330的调节可优先于第三溶液326的调节，依次地，第三溶液326的调节优先于第二溶液320的调节，第二溶液320的调节优先于第一溶液314的调节。一种实施方式是，进入最终用户333的溶液配方的失调越接近，则该调节越优先。
第一化学流304可以来自第一成分储罐301。所述第一成分储罐301可以具有第一称重设备302，其可以产生由中央监控系统334监控的第一称重设备输出信号303。第二化学流310可以来自第二成分储罐307。所述第二成分储罐307可以具有第二称重设备308，其可以产生由中央监控系统334监控的第二称重设备输出信号309。
第一和/或第二和/或第三储罐系统317、323、329各自包括至少两个并联或者串联操作的储罐。这些储罐可具有第三称重设备318和/或第四称重设备324，它们可以产生由中央监控系统334监控的第三称重设备输出信号319和/或第四称重设备输出信号325。这些储罐可以具有再循环系统，所述再循环系统可用于维持储罐内的均匀混合。如果第二溶液320和/或第三溶液326和/或第四溶液330与预定配方出现偏差，那么，为了使任一溶液回复到预定配方，调节第一化学流304或第二化学流310的流量所需要的时间可小于约15分钟。这些储罐的尺寸可供最终用户连续使用至少3天。
在达到目标预定配方前，上述排出管316的排出周期可以设计成小于8秒。可以这样设计上述排出管316的排出周期，即使得在达到目标预定配方前引入排出管的流体小于1加仑。
混合机系统313的设计流量可以设计成每分钟小于约80升。混合机系统313的设计流量可以设计成每月小于1000000加仑。混合机系统313的设计流量可以设计成每月小于1500000加仑。
预定配方的第一溶液314和/或第二溶液320和/或第三溶液326和/或第四溶液330可以通过混合机系统313维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。预定配方的第一溶液314和/或第二溶液320和/或第三溶液326和/或第四溶液330可以通过混合机系统313维持在按重量计大于约0.01％的精度范围之内。
可以监控第一和/或第二溶液和/或第三溶液和/或第四溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
第一和/或第二流量控制设备305、311可以控制和/或监控流量和压力。第一和/或第二流量控制设备305、311可以监控温度。在第一和/或第二溶液314、320的浓度计算中，第一和/或第二流量控制设备305、311测得的组合的流量、压力和温度值可以用来索引温度。
第一流量控制设备305、第二流量控制设备311的流量输出信号以及第一溶液输出信号315可以与第一称重设备输出信号303结合使用，以校验第一成分储罐301中内含物的初始浓度。第一流量控制设备305、第二流量控制设备311的流量输出信号以及第一溶液输出信号315可以与第二称重设备输出信号309结合使用，以校验第二成分储罐307中内含物的初始浓度。
第一称重设备输出信号303随时间的变化和第二称重设备输出信号309随时间的变化可用来校验第一溶液314的流量。
第一称重设备输出信号303随时间的变化、第二称重设备输出信号309随时间的变化以及第三称重设备输出信号319随时间的变化可用来校验第二溶液320的流量。
第一称重设备输出信号303随时间的变化、第二称重设备输出信号309随时间的变化、第三称重设备输出信号319随时间的变化以及第四称重设备输出信号325随时间的变化可用来校验第三溶液326的流量。
可以使用单独的混合机系统313将两个或两个以上的混和系统300组合起来。如果使用单独的混合机系统313将两个或两个以上的混和系统300组合，那么，具有最高容积使用率的化学混和系统300的操作/执行比具有次高容积使用率的系统的操作优先。如果使用单独的混合机系统313将两个或两个以上的混和系统300组合，那么，在同时需要混合机系统的情况下，优先顺序可以手动控制。
图4描述了本发明的示例性实施方式的多混和系统400的程式化图。混和系统400包括第一化学流404、第二化学流410、第一混合机系统413、混和系统A、混和系统B以及混和系统C。
混和系统A、B和C如同参照图1描述的系统100。混和系统A至少包括第一化学流404、第二化学流410、混合机系统413、第一溶液A14、排出管A16、第一储罐系统A17、第二溶液A20以及化学分配系统A23。混和系统B至少包括第一化学流404、第二化学流410、混合机系统413、第一溶液B14、排出管B16、第一储罐系统B17、第二溶液B20以及化学分配系统B23。混和系统C至少包括第一化学流404、第二化学流410、混合机系统413、第一溶液C14、排出管C16、第一储罐系统C17、第二溶液C20以及化学分配系统C23。
作为示例，多混和系统400可以表示典型半导体制造工厂中的一种典型的辅助厂房(sub-fab)装置。在这种装置中，第一化学流可以是显影剂、表面活性剂、脱离子水等。混和系统A可以表示一种特定的混和溶液，或者一种特定浓度的特定混和溶液。第一储罐A17可以表示这种工厂中的一种限定储罐(qualification tank)或常用储罐(day tank)。当参照图1描述的过程采用混和系统A进行时，第一储罐可以包含足够的流体，以供给该厂房中的工具几个小时或更长的时间。在这种情况下，混合机系统413可以用脱离子水净化，重新校准，并且能根据混和系统B或混和系统C的需求混和溶液或浓度。
如同上面参照图1所述，混和系统A具有可以监控并确定溶液配方的多个位置。如果需要校正的话，这种校正可以参照图1所述的方法进行。中央监控系统可以同时监控和调节多个混和流。如果使用单独的混合机系统100将两个或两个以上混和系统100组合起来，如同系统400所示，那么，具有最高容积使用率的化学混和系统100的操作比具有次高容积使用率的系统的操作优先。如果使用单独的混合机系统100将两个或两个以上混和系统100组合起来，那么，在同时需要混合机系统的情况下，优先顺序可以手动控制。
应该注意到，混和系统400的原理可以应用于其中使用单独的混合机系统113将两个或两个以上混和系统100组合起来的任何系统。
图5描述了本发明另一示例性实施方式的多混和系统500的程式化图。混和系统500包括第一化学流504、第二化学流510、第一混合机系统513、混和系统A、混和系统B以及混和系统C。
混和系统A、B和C如同参照图2描述的系统200。混和系统A至少包括第一化学流504、第二化学流510、混合机系统513、第一溶液A14、排出管A16、第一储罐系统A17、第二储罐系统A23、第二溶液A20、第三溶液A26以及化学分配系统A29。混和系统B至少包括第一化学流504、第二化学流510、混合机系统513、第一溶液B14、排出管B16、第一储罐系统B17、第二储罐系统B23、第二溶液B20、第三溶液B26以及化学分配系统B29。混和系统C至少包括第一化学流504、第二化学流510、混合机系统513、第一溶液C14、排出管C16、第一储罐系统C17、第二储罐系统C23、第二溶液C20、第三溶液C26以及化学分配系统C29。
作为示例，多混和系统500可以表示典型半导体制造工厂中的一种典型的辅助厂房装置。在这种装置中，第一化学流可以是显影剂、表面活性剂、脱离子水等。混和系统A可以表示一种特定的混和溶液，或者一种特定浓度的特定混和溶液。第一储罐A17或第二储罐A23可以表示这种工厂中的一种限定储罐或常用储罐。当参照图2描述的过程采用混和系统A进行时，第一储罐可以包含足够的流体，以供给该厂房中的工具几个小时或更长的时间。在这种情况下，混合机系统513可以用脱离子水净化，重新校准，并且能根据混和系统B或混和系统C的需求混和溶液或浓度。
如同上面参照图2所述，混和系统A具有可以监控并确定溶液配方的多个位置。如果需要校正的话，这种校正可以参照图2所述的方法进行。中央监控系统可以同时监控和调节多个混和流。如果使用单独的混合机系统200将两个或两个以上混和系统200组合起来，如同系统500所示，那么，具有最高容积使用率的化学混和系统200的操作比具有次高容积使用率的系统的操作优先。如果使用单独的混合机系统200将两个或两个以上混和系统200组合起来，那么，在同时需要混合机系统的情况下，优先顺序可以手动控制。
应该注意到，混和系统500的原理可以应用于其中使用单独的混合机系统213将两个或两个以上混和系统200组合起来的任何系统。
图6描述了本发明又一示例性实施方式的多混和系统600的程式化图。混和系统600包括第一化学流604、第二化学流610、第一混合机系统613、混和系统A、混和系统B以及混和系统C。
混和系统A、B和C如同参照图3描述的系统300。混和系统A至少包括第一化学流604、第二化学流610、混合机系统613、第一溶液A14、排出管A16、第一储罐系统A17、第二储罐系统A23、第三储罐系统A29、第二溶液A20、第三溶液A26、第四溶液A30以及最终用户A33。混和系统B至少包括第一化学流604、第二化学流610、混合机系统613、第一溶液B14、排出管B16、第一储罐系统B17、第二储罐系统B23、第三储罐系统B29、第二溶液B20、第三溶液B26、第四溶液B30以及最终用户B33。混和系统C至少包括第一化学流604、第二化学流610、混合机系统613、第一溶液C14、排出管C16、第一储罐系统C17、第二储罐系统C23、第三储罐系统C29、第二溶液C20、第三溶液C26、第四溶液C30以及最终用户C33。
作为示例，多混和系统600可以表示典型半导体制造工厂中的一种典型的辅助厂房装置。在这种装置中，第一化学流可以是显影剂、表面活性剂、脱离子水等。混和系统A可以表示一种特定的混和溶液，或者一种特定浓度的特定混和溶液。第一储罐A17、第二储罐A23或第三储罐A29可以表示这种工厂中的一种限定储罐或常用储罐。当参照图3描述的过程采用混和系统A进行时，第一储罐可以包含足够的流体，以供给该厂房中的工具几个小时或更长的时间。在这种情况下，混合机系统613可以用脱离子水净化，重新校准，并且能根据混和系统B或混和系统C的需求混和溶液或浓度。
如同上面参照图3所述，混和系统A具有可以监控并确定溶液配方的多个位置。如果需要校正的话，这种校正可以参照图3所述的方法进行。中央监控系统可以同时监控和调节多个混和流。如果使用单独的混合机系统300将两个或两个以上混和系统300组合起来，如同系统600所示，那么，具有最高容积使用率的化学混和系统300的操作比具有次高容积使用率的系统的操作优先。如果使用单独的混合机系统300将两个或两个以上混和系统300组合起来，那么，在同时需要混合机系统的情况下，优先顺序可以手动控制。
应该注意到，混和系统600的原理可以应用于其中使用单独的混合机系统313将两个或两个以上混和系统300组合起来的任何系统。
上面描述了本发明的示例性实施方式。尽管本发明可以具有不同的修改和替代形式，这里详细描述了其具体实施方式。但是，应该理解，这里对其具体实施方式的描述不是为了将本发明限制为所公开的特定形式，相反，本发明应覆盖落入所附权利要求所限定的本发明精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。
当然，应该了解，在任何这类实际实施方式的开发中，必须执行多项具体的决定以实现开发者的具体目的，例如适应系统相关和商业相关的约束，这对于不同执行情形是不同的。此外，应该了解，这种开发工作可能复杂且费时，但是对于受益于本公开的所属领域技术人员而言只是常规任务而已。
参考下面的描述和所附权利要求，可以更好地理解本发明的这些和其它特点、方面以及有利之处。
本发明不限于上述优选实施方式，而是由下面所附的权利要求限定。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种操作化学混和系统的方法，包括：
a)将至少第一化学流和第二化学流在混合机系统中混和，所述混合机系统包括位于导管系统中的混合区并以实时受控方式形成第一溶液，其中，将第一化学流和第二化学流连续地引入混合区；
b)监控所述第一溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第一溶液输出信号；
c)调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第一溶液；
d)将第一溶液引入第一储罐系统，其中，所述第一储罐系统连接到化学分配系统，并且该第一储罐系统还包括至少第一储罐和第二储罐；
e)从第一储罐系统中将具有预定配方的第二溶液输送到化学分配系统；
f)监控所述第二溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第二溶液输出信号；以及
g)使溶液循环流出第一储罐系统并且返回第一储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第二溶液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：第一储罐系统还包括用于执行循环的再循环系统。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：监控第一溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：监控第二溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：通过第一流量控制设备控制第一化学流的流量，第一流量控制产生传送至中央监控系统的第一控制设备输出信号；通过第二流量控制设备控制第二化学流的流量，第二流量控制产生传送至中央监控系统的第二控制设备输出信号。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：第一化学流来自第一成分储罐，第二化学流来自第二成分储罐。
11.一种化学混和系统，包括两个或两个以上执行如权利要求1所述的方法、并且使用公共混合机系统的化学混和系统。
12.一种操作化学混和系统的方法，包括：
a)将至少第一化学流和第二化学流在混合机系统中混和，所述混合机系统包括位于导管系统中的混合区并以实时受控方式形成第一溶液，其中，将第一化学流和第二化学流连续地引入混合区；
b)监控所述第一溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第一溶液输出信号；
c)调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第一溶液；
d)将第一溶液引入第一储罐系统，其中，所述第一储罐系统连接到第二储罐系统，第一储罐系统还包括至少第一储罐和第二储罐，第二储罐系统还包括至少第三储罐和第四储罐；
e)从第一储罐系统中将具有预定配方的第二溶液输送到第二储罐系统；
f)监控所述第二溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第二溶液输出信号；
g)使溶液循环流出第一储罐系统并且返回第一储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第二溶液；
h)从第二储罐系统中将具有预定配方的第三溶液输送到化学分配系统；
i)监控所述第三溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第三溶液输出信号；以及
j)使溶液循环流出第二储罐系统并且返回第二储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第三溶液。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：第一储罐系统还包括用于执行循环的再循环系统。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于：第二储罐系统还包括再循环系统。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
17.如权利要求12所述的方法，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
18.如权利要求12所述的方法，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
19.如权利要求12所述的方法，其特征在于：预定配方的第三溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
20.如权利要求12所述的方法，其特征在于：预定配方的第三溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
21.如权利要求12所述的方法，其特征在于：监控第一溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
22.如权利要求12所述的方法，其特征在于：监控第二溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
23.如权利要求12所述的方法，其特征在于：监控第三溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
24.如权利要求12所述的方法，其特征在于：通过第一流量控制设备控制第一化学流的流量，第一流量控制产生传送至中央监控系统的第一控制设备输出信号；通过第二流量控制设备控制第二化学流的流量，第二流量控制产生传送至中央监控系统的第二控制设备输出信号。
25.如权利要求12所述的方法，其特征在于：第一化学流来自第一成分储罐，第二化学流来自第二成分储罐。
26.一种化学混和系统，包括两个或两个以上执行如权利要求12所述的方法、并且使用公共混合机系统的化学混和系统。
27.一种操作化学混和系统的方法，包括：
a)将至少第一化学流和第二化学流在混合机系统中混和，所述混合机系统包括位于导管系统中的混合区并以实时受控方式形成第一溶液，其中，将第一化学流和第二化学流连续地引入混合区；
b)监控所述第一溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第一溶液输出信号；
c)调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第一溶液；
d)将第一溶液引入第一储罐系统，其中，所述第一储罐系统连接到第二储罐系统，第一储罐系统还包括至少第一储罐和第二储罐，第二储罐系统还包括至少第三储罐和第四储罐；
e)从第一储罐系统中将具有预定配方的第二溶液输送到第二储罐系统；
f)监控所述第二溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第二溶液输出信号；
g)使溶液循环流出第一储罐系统并且返回第一储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第二溶液；
h)从第二储罐系统中将具有预定配方的第三溶液输送到第三储罐系统，所述第三储罐系统还包括至少第五储罐和第六储罐；
i)监控所述第三溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第三溶液输出信号；
j)使溶液循环流出第二储罐系统并且返回第二储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第三溶液；
k)从第三储罐系统中将具有预定配方的第四溶液输送到最终用户；
l)监控所述第四溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第四溶液输出信号；以及
m)使溶液循环流出第三储罐系统并且返回第三储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第四溶液。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于：第一储罐系统还包括再循环系统。
29.如权利要求27所述的方法，其特征在于：第二储罐系统还包括再循环系统。
30.如权利要求27所述的方法，其特征在于：第三储罐系统还包括再循环系统。
31.如权利要求27所述的方法，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
32.如权利要求27所述的方法，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
33.如权利要求27所述的方法，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
34. 如权利要求27所述的方法，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
35.如权利要求27所述的方法，其特征在于：预定配方的第三溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
36.如权利要求27所述的方法，其特征在于：预定配方的第三溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
37.如权利要求27所述的方法，其特征在于：预定配方的第四溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
38.如权利要求27所述的方法，其特征在于：预定配方的第四溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
39. 如权利要求27所述的方法，其特征在于：监控第一溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
40.如权利要求27所述的方法，其特征在于：监控第二溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
41.如权利要求27所述的方法，其特征在于：监控第三溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
42.如权利要求27所述的方法，其特征在于：监控第四溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
43.如权利要求27所述的方法，其特征在于：通过第一流量控制设备控制第一化学流的流量，第一流量控制产生传送至中央监控系统的第一控制设备输出信号；通过第二流量控制设备控制第二化学流的流量，第二流量控制产生传送至中央监控系统的第二控制设备输出信号。
44.如权利要求27所述的方法，其特征在于：第一化学流来自第一成分储罐，第二化学流来自第二成分储罐。
45.一种化学混和系统，包括两个或两个以上执行如权利要求27所述的方法、并且使用公共混合机系统的化学混和系统。
46.一种操作化学混和系统的方法，包括：
a)将至少第一化学流和第二化学流在混合机系统的混合区中混和以形成第一溶液，其中，将第一化学流和第二化学流连续地引入混合区；
b)监控所述第一溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第一溶液输出信号；
c)基于所述第一溶液输出信号调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第一溶液；
d)从混合机系统中将第一溶液输送到第一储罐系统，其中，所述第一储罐系统包括至少第一储罐和第二储罐；
e)从第一储罐系统中输送第二溶液；
f)监控所述第二溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第二溶液输出信号；
g)使溶液循环流出第一储罐系统并且返回第一储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第二溶液；所述调节是基于第二溶液输出信号进行的；
h)从混合机系统中将第一溶液输送到第二储罐系统，其中，所述第二储罐系统包括至少第三储罐和第四储罐；
i)从第二储罐系统中输送第三溶液；
j)监控所述第三溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第三溶液输出信号；以及
k)使溶液循环流出第二储罐系统并且返回第二储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第三溶液；所述调节是基于第三溶液输出信号进行的。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于：所述第一储罐系统和第二储罐系统与一个或多个半导体加工工具流体连通。
48.如权利要求46所述的方法，其特征在于：调节第一化学流的流量和第二化学流的流量以分别维持预定配方的第二和第三溶液优先于调节第一化学流的流量和第二化学流的流量以维持预定配方的第一溶液。
49.如权利要求46所述的方法，其特征在于：还包括根据来自第一和第二储罐系统的溶液的容积使用率控制从混合机系统中将第一溶液输送到第一和第二储罐系统的优先顺序。
50.一种化学混合系统，包括：
a)具有用于混合至少第一化学流和第二化学流以形成第一溶液的混合区的混合机系统；以及
b)包括一个或多个监控装置以及一个或多个控制器的控制系统，所述控制系统用于：
i)监控所述第一溶液，所述监控产生第一溶液输出信号；
ii)调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第一溶液；
iii)控制将第一溶液输送到第一储罐系统，其中，所述第一储罐系统还包括至少第一储罐和第二储罐；
iv)控制从第一储罐系统中输送具有预定配方的第二溶液；
v)监控所述第二溶液，所述监控产生第二溶液输出信号；以及
vi)控制溶液循环流出第一储罐系统并且返回第一储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第二溶液。
51.如权利要求50所述的系统，其特征在于：所述第一储罐系统连接于化学分配系统。
52. 如权利要求50所述的系统，其特征在于：所述系统还包括流体连接于第一储罐系统的半导体加工工具。
53.如权利要求50所述的系统，其特征在于：所述系统还包括连接于混合机系统的第二储罐系统；所述控制系统用于选择性地使混合机系统与第一储罐系统和第二储罐系统流体连通。
54.如权利要求50所述的系统，其特征在于：所述系统还包括连接于第一储罐系统以接收来自第一储罐系统的第二溶液的第二储罐系统；其中，所述控制系统用于：
控制从第二储罐系统中输送具有预定配方的第三溶液；
监控所述第三溶液，所述监控产生第三溶液输出信号；以及
控制溶液循环流出第二储罐系统并且返回第二储罐系统，同时调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第三溶液。

Claims (45)

1.一种化学混和系统，包括：
a)将至少第一化学流和第二化学流在混合机系统中连续混和，所述混合机系统包括位于导管系统中的混合区并以实时受控方式形成第一溶液，其中，第一化学流和第二化学流被连续地引入混合区；
b)连续监控所述第一溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第一溶液输出信号；
c)连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第一溶液；
d)将第一溶液引入第一储罐系统，其中，所述第一储罐系统连接到化学分配系统，并且该第一储罐系统还包括至少第一储罐和第二储罐；
e)从第一储罐系统中将具有预定配方的第二溶液输送到化学分配系统；
f)连续监控所述第二溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第二溶液输出信号；以及
g)将第一溶液输送到第一储罐系统，并且连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第二溶液。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：第一储罐系统还包括再循环系统。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于：监控第一溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于：监控第二溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于：通过第一流量控制设备控制第一化学流的流量，第一流量控制产生传送至中央监控系统的第一控制设备输出信号；通过第二流量控制设备控制第二化学流的流量，第二流量控制产生传送至中央监控系统的第二控制设备输出信号。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于：第一化学流来自第一成分储罐，第二化学流来自第二成分储罐。
11.一种化学混和系统，包括两个或两个以上如权利要求1所述、并且使用公共混合机系统的化学混和系统。
12.一种化学混和系统，包括：
a)将至少第一化学流和第二化学流在混合机系统中连续混和，所述混合机系统包括位于导管系统中的混合区并以实时受控方式形成第一溶液，其中，第一化学流和第二化学流被连续地引入混合区；
b)连续监控所述第一溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第一溶液输出信号；
c)连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第一溶液；
d)将第一溶液引入第一储罐系统，其中，所述第一储罐系统连接到第二储罐系统，第一储罐系统还包括至少第一储罐和第二储罐，第二储罐系统还包括至少第三储罐和第四储罐；
e)从第一储罐系统中将具有预定配方的第二溶液输送到第二储罐系统；
f)连续监控所述第二溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第二溶液输出信号；
g)将第一溶液输送到第一储罐系统，并且连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第二溶液；
h)从第二储罐系统中将具有预定配方的第三溶液输送到化学分配系统；
i)连续监控所述第三溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第三溶液输出信号；以及
j)将第一溶液输送到第二储罐系统，并且连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第三溶液。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于：第一储罐系统还包括再循环系统。
14.如权利要求12所述的系统，其特征在于：第二储罐系统还包括再循环系统。
15.如权利要求12所述的系统，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
16.如权利要求12所述的系统，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
17.如权利要求12所述的系统，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
18.如权利要求12所述的系统，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
19.如权利要求12所述的系统，其特征在于：预定配方的第三溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
20.如权利要求12所述的系统，其特征在于：预定配方的第三溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
21.如权利要求12所述的系统，其特征在于：监控第一溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
22.如权利要求12所述的系统，其特征在于：监控第二溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
23.如权利要求12所述的系统，其特征在于：监控第三溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
24.如权利要求12所述的系统，其特征在于：通过第一流量控制设备控制第一化学流的流量，第一流量控制产生传送至中央监控系统的第一控制设备输出信号；通过第二流量控制设备控制第二化学流的流量，第二流量控制产生传送至中央监控系统的第二控制设备输出信号。
25.如权利要求12所述的系统，其特征在于：第一化学流来自第一成分储罐，第二化学流来自第二成分储罐。
26.一种化学混和系统，包括两个或两个以上如权利要求12所述、并且使用公共混合机系统的化学混和系统。
27.一种化学混和系统，包括：
a)将至少第一化学流和第二化学流在混合机系统中连续混和，所述混合机系统包括位于导管系统中的混合区并以实时受控方式形成第一溶液，其中，第一化学流和第二化学流被连续地引入混合区；
b)连续监控所述第一溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第一溶液输出信号；
c)连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第一溶液；
d)将第一溶液引入第一储罐系统，其中，所述第一储罐系统连接到第二储罐系统，第一储罐系统还包括至少第一储罐和第二储罐第二储罐系统还包括至少第三储罐和第四储罐；
e)从第一储罐系统中将具有预定配方的第二溶液输送到第二储罐系统；
f)连续监控所述第二溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第二溶液输出信号；
g)将第一溶液输送到第一储罐系统，并且连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第二溶液；
h)从第二储罐系统中将具有预定配方的第三溶液输送到第三储罐系统，所述第三储罐系统还包括至少第五储罐和第六储罐；
i)连续监控所述第三溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第三溶液输出信号；
j)将第一溶液输送到第二储罐系统，并且连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第三溶液；
k)从第三储罐系统中将具有预定配方的第四溶液输送到最终用户；
l)连续监控所述第三溶液，所述监控产生传送至中央监控系统的第四溶液输出信号；以及
m)将第一溶液输送到第三储罐系统，并且连续调节第一化学流的流量和第二化学流的流量，以维持预定配方的第四溶液。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于：第一储罐系统还包括再循环系统。
29.如权利要求27所述的系统，其特征在于：第二储罐系统还包括再循环系统。
30.如权利要求27所述的系统，其特征在于：第三储罐系统还包括再循环系统。
31.如权利要求27所述的系统，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
32.如权利要求27所述的系统，其特征在于：预定配方的第一溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
33.如权利要求27所述的系统，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
34.如权利要求27所述的系统，其特征在于：预定配方的第二溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
35.如权利要求27所述的系统，其特征在于：预定配方的第三溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
36.如权利要求27所述的系统，其特征在于：预定配方的第三溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
37.如权利要求27所述的系统，其特征在于：预定配方的第四溶液维持在按重量计大于约0.003％的精度范围之内。
38.如权利要求27所述的系统，其特征在于：预定配方的第四溶液维持在按重量计大于约0.01％的精度。
39.如权利要求27所述的系统，其特征在于：监控第一溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
40.如权利要求27所述的系统，其特征在于：监控第二溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
41.如权利要求27所述的系统，其特征在于：监控第三溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
42.如权利要求27所述的系统，其特征在于：监控第四溶液的至少一项浓度标准，所述浓度标准选自：
a)传导率；
b)声速；
c)密度；
d)粘度；
e)折射率；
f)浊度；
g)自动滴定；以及
h)手工分析校验。
43.如权利要求27所述的系统，其特征在于：通过第一流量控制设备控制第一化学流的流量，第一流量控制产生传送至中央监控系统的第一控制设备输出信号；通过第二流量控制设备控制第二化学流的流量，第二流量控制产生传送至中央监控系统的第二控制设备输出信号。
44.如权利要求27所述的系统，其特征在于：第一化学流来自第一成分储罐，第二化学流来自第二成分储罐。
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