CN104292182A - 从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的装置和方法,即,在从光致抗蚀剂高沸点剥离废液中以高纯度电子级再生作为高沸点剥离溶剂的HEP的过程中,能以回收的HEP的再生收率为50%以上的高回收率进行大量回收。在投入再生工序之前将光致抗蚀剂高沸点剥离废液的水分含量比率调节为能抑制所述热分解诱发副产物的生成的水准,通过在再沸器的温度为65℃的条件下进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤,使在以后的再生工序中产生的HEP热分解度最小化,从而能更容易地使HEP的再生收率增加或提高,此外,能够对为了执行该方法而供给到1次蒸馏装置以及与其连接的原料供给罐的高沸点剥离废液的水分含量比率进行有效地控制。

Description

从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的装置以及方法
技术领域
本发明涉及一种能在从光致抗蚀剂(photoresist)高沸点剥离废液中以高纯度电子级再生作为高沸点剥离溶剂的1-哌嗪乙醇(1-Piperazineethanol,以下,称为HEP)的过程中增加回收的HEP的再生收率的装置以及方法,更详细地说,涉及一种用于从液晶显示装置或半导体元件的制造工序中产生的光致抗蚀剂高沸点剥离废液中以50%以上的高回收率增加作为高沸点剥离溶剂的HEP的再生收率的装置以及方法。
背景技术
一般来说,1990年代以来随着信息通信产业的急速发展,对半导体和LCD(液晶显示器(Liquid Crystal Display):LCD)的需求在持续增加。
因此,在细微电路图案形成中成为核心的感光剂和在该感光剂的稀释除去中使用的高价剥离液的需求也在急剧增加,从而显现出对废剥离液的再利用的必要性。
在半导体晶片或液晶显示装置玻璃基板等电子部件制造工序中产生的剥离剂(stripper)废液除了剥离剂溶剂以外还与光致抗蚀剂树脂一同含有水分以及重金属等杂质。
这些剥离剂废液大部分经简单的预处理过程之后通过焚烧或掩埋而除去,为了改善对废液产生处理的环境问题以及处理费用,而且为了强化IT产业的企业竞争力,对这些废溶剂进行再生而资源化的要求正在逐渐扩大、强化。
IT技术的发展正以超出我们的预测的程度快速进行着,为此所需的稀释剂和剥离液的种类或功能也变得多样化。
当前,在LCD等的电子部件制造工序中所需的主要剥离液溶剂在制造工序中使用后能被像样地回收和精炼而循环使用的量只是极少一部分。
特别是,随着在LCD领域中基板变得大型化、面板价格回落,对节省工程费用的要求在逐渐增大。
近年来,受到油价上升的影响,随着稀释剂以及剥离液的原材料价格上升带来的确保成本竞争力的必要性,迫切需要通过对废剥离液进行精炼过程而对原材料重新进行再利用而节省原材料使用量以及改善日益严峻的环境问题和处理费用。
另一方面,近年来正从经济层面和环境层面以及关于效率性的层面对剥离工程废液的再利用技术广泛开展研究。
作为剥离剂废液的再生技术,在韩国注册专利第0901001号以及日本公开专利第2005-288329号中提出了通过从剥离剂废液中除去水分等低沸点物质和光致抗蚀剂树脂等高沸点物质而进行的剥离剂溶剂的再生技术。
此外,除了所述蒸馏法以外,在韩国注册的专利第0899777号中还提出了能使再生工序中的损耗量最小化的高回收率再生方法。
近年来,伴随着由新型的存储器半导体开发带来的对新型结构的感光性树脂的需求等的LCD以及半导体材料产业的快速发展,需要在剥离工序中能溶解这些树脂而进行剥离的高性能剥离剂有机溶剂,从而剥离溶解度优秀的高沸点剥离溶剂的使用量正在增大。
但是,在采用所述现有技术的再生工法的情况下,高沸点剥离有机溶剂由于高粘度、热分解以及色度变化等高沸点特性而不容易从重(Heavy)的光致抗蚀剂树脂以及金属成分中进行分离精炼,而且从防止工序障碍的角度出发会使其过量地残留,从而具有与大部分高沸点杂质一同残留于再生残留物(Recycle residue)后被废弃处理的局限性。
此外,通过在回收率上难以确保15%左右的经济意义的所述现有技术回收的高沸点剥离溶剂的品质在纯度、色度方面其再利用价值低,虽然相关业界对所述高价的高沸点剥离有机溶剂的资源再利用化回收技术开发具有强烈需求,但是,至今为止国内外完全没有相关的替代再生技术。
因此,近年来,在韩国注册专利第1330653号以及第1330654号中提出了不仅是光致抗蚀剂剥离剂废液中的一般剥离有机溶剂,而且还能从被废弃处理的光致抗蚀剂残留物中再生精炼所述高价的高沸点剥离有机溶剂而进行回收的高度的再生工程技术。
通过该技术,不仅在有效能源管理层面,而且在IT相关企业的竞争力强化方面,其效果也会倍增,还可期待更实质性的环境改善效果。
但是,仍然达不到50%以上的回收率,上述50%以上的回收率是可以称之为能以高回收率对全部从国外进口的作为高价的有价资源的HEP等高沸点剥离溶剂进行大量回收而通过大幅节省费用廉价地生产高品质的再生溶剂的水准。
发明内容
发明要解决的课题
因此,本发明的目的在于,提供一种如下的装置以及方法,即,为了提高作为如上所述的以往再生方法极限的高沸点剥离溶剂特别是HEP的经济性低的再生收率,以提高的再生收率从光致抗蚀剂高沸点剥离废液或高沸点杂质等再生残留物中回收高品质的作为再生高沸点剥离溶剂的HEP,并且抑制在对高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤中出现的HEP热分解所诱发的副产物的生成,从而通过使在以后的再生工序中产生的HEP的热分解度最小化而容易地以50%以上的高回收率使作为高沸点剥离溶剂的HEP的再生收率进一步增加或提高。
用于解决问题的方案
为了达成所述目的,本发明提供的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液中回收HEP的装置具有如下的特征。
从所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液中回收HEP的装置包括工程废液水分调节装置,该工程废液水分调节装置通过对包括作为高沸点剥离溶剂的HEP的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的1次蒸馏装置,对供给光致抗蚀剂高沸点剥离废液的原料供给罐传送调节了水分含量比率的光致抗蚀剂高沸点剥离废液。
而且,从所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液中回收HEP的装置的工程废液水分调节装置由以下部分构成:供给异丙醇(Isopropyl Alcohol:IPA)的异丙醇供给罐;用搅拌机对从所述异丙醇供给罐供给的异丙醇和从LCD以及半导体元件的制造工厂排出的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行混合的搅拌混合罐;为了供给异丙醇而分别设置在异丙醇供给罐与搅拌混合罐之间的管线以及搅拌混合罐与原料供给罐之间的管线上的流量控制阀以及传送泵;测量从所述搅拌混合罐中排出的光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量的水分含量测量器;以及根据在所述水分含量测量器中测量的水分含量控制流量控制阀和传送泵的动作的控制器。
特别是,当在水分含量测量器中测量的光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量达到9.7~10.3质量%或14.8~15.2质量%时,从光致抗蚀剂高沸点剥离废液中回收HEP的装置使光致抗蚀剂高沸点剥离废液从搅拌混合罐传送到原料供给罐,所述1次蒸馏装置将再沸器的温度和压力设定为62~67℃以及75~85托进行运行。
在此,当在所述水分含量测量器中测量的光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量达到10质量%或15质量%时,使光致抗蚀剂高沸点剥离废液从搅拌混合罐传送到原料供给罐,另一方面,所述1次蒸馏装置将再沸器的温度和压力设定为65℃以及80托进行运行。
而且,所述异丙醇供给罐由两个异丙醇供给罐构成,所述两个异丙醇供给罐由储存异丙醇的异丙醇供给罐和从1次蒸馏装置送过来的再循环异丙醇供给罐构成,使异丙醇能在两个异丙醇供给罐中向搅拌混合罐进行供给。
此外,所述搅拌混合罐的下端部和上端部通过具有流量阀和传送泵的循环管线连接,能使从搅拌混合罐的下端部漏出的光致抗蚀剂高沸点剥离废液通过所述循环管线再次流入到搅拌混合罐的上端部。
另一方面,从所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收HEP的方法包括:对包括作为高沸点剥离溶剂的HEP的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤;在再沸器的温度为120~160℃的条件下对除去了所述低沸点杂质的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行2次蒸馏而除去包括高沸点杂质的高沸点残留物,并且再生剥离剂溶剂组合物的步骤;以及在再沸器的温度为80~120℃的条件下对所述剥离剂溶剂组合物进行3次蒸馏而除去微小水分而最终再生包括一部分再生高沸点剥离溶剂的再生剥离剂溶剂的步骤,所述从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收HEP的方法特别包括如下步骤,即,为了抑制在对包括作为高沸点剥离溶剂的HEP的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤中产生的HEP热分解诱发副产物的生成,在将所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液传送到原料供给罐进行投入之前,利用工程废液水分调节装置将光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量调节为9.7~10.3质量%或14.8~15.2质量%,并且在将1次蒸馏时的再沸器的温度和压力调节为62~67℃以及75~85托的条件下进行1次蒸馏而除去低沸点杂质。
在此,优选在将所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液传送到原料供给罐进行投入之前,将光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量调节为10质量%或15质量%,此外,优选在进行所述1次蒸馏时将再沸器的温度和压力调节为65℃以及80托。
而且,从所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液中回收HEP的方法可以还包括附加的再生步骤,在再沸器的温度为120~160℃的条件下对进行2次蒸馏后从蒸馏残留物排出的2次副产物废液进行4次蒸馏而除去高沸点杂质,并且进一步再生高沸点剥离溶剂。
发明效果
通过本发明的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液容易地使作为高沸点剥离溶剂的HEP的再生收率增加或提高为50%以上的高回收率的装置以及方法,不仅能够以高回收率大量回收全部从国外进口的作为高价的有价资源的HEP等高沸点剥离溶剂而谋求大幅节省费用,并由此廉价地生产高品质的再生溶剂,而且,不仅在有效能源管理层面,并且在强化IT相关企业的竞争力方面,其效果也会倍增,能期待更加实质性的环境改善效果。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液再生HEP的装置的概略图。
具体实施方式
本发明的致抗蚀剂剥离剂的再生方法和装置,其特征在于,包括:为了抑制在对包括作为高沸点剥离溶剂的HEP的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤中产生的HEP热分解诱发副产物的生成,在将所述废液传送到原料供给罐进行投入之前调节光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量的比率的步骤;以及在再沸器的温度为62~67℃的条件下进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤(1次除去工序),还包括:在再沸器的温度为120~160℃的条件下对除去了所述低沸点杂质的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行2次蒸馏而除去包括高沸点杂质的高沸点残留物,并且一次性地再生剥离剂溶剂组合物的步骤(1次再生:Total stripper recycling);以及在再沸器的温度为80~120℃的条件下对所述剥离剂溶剂组合物进行3次蒸馏而除去微小水分,再生包括一部分再生高沸点剥离溶剂的高纯度再生剥离剂溶剂的步骤(2次除去);与此独立地,在再沸器的温度为120~160℃的条件下,在以最佳方式控制所述高沸点残留物含有的高沸点剥离溶剂的高粘度化进行水准而使得以最大限度迟延光致抗蚀剂树脂的析出的条件下,对在进行所述2次蒸馏后从蒸馏残留物排出的2次副产物废液进行4次蒸馏而除去高沸点杂质,并且进一步再生高纯度的高沸点剥离溶剂的附加再生步骤(2次再生:Additional stripperrecycling)。
由此回收的作为高沸点剥离溶剂的HEP的再生收率增加为50%以上的回收率,能经济地、有效地再生并回收热分解现象、色度变化等大为改善的高品质的高纯度电子级的作为高价的有价资源的高沸点剥离溶剂。
特别是,在本发明中,其特征在于,所述回收的再生剥离剂溶剂是包括质子性溶剂、非质子性溶剂以及水溶性有机胺溶剂的混合有机溶剂,所述有机胺溶剂是单异丙醇胺(monoisopropanolamine,以下,称为“MIPA”)或作为高沸点剥离溶剂的代表性资源化溶剂的HEP。
以下,参照附图对本发明进行详细说明如下。
首先,对本发明的包括作为高沸点剥离剂溶剂的HEP的光致抗蚀剂剥离废液进行说明。
在本发明的光致抗蚀剂高沸点剥离废液中,关于作为所述水溶性有机胺溶剂的高沸点剥离溶剂的代表性有价资源的HEP的含量,其组成可以为相对于光致抗蚀剂高沸点剥离废液100质量%的15~40质量%。
这些有机胺溶剂能渗透到在剥离工序中经蚀刻、回火、离子注入等各种工序而改质或键合的光致抗蚀剂的高分子结构中,破坏分子内或分子间引力,从而能溶解光致抗蚀剂而容易地除去光致抗蚀剂。
特别是,作为高沸点剥离溶剂的HEP吸湿性很强,很难以水分含量为0.1质量%以下的标准进行精炼,而且由于高沸点特性而造成高热敏度,在整个废液中以3~5质量%以上的含量共存有水分且温度为85℃以上的条件下、与水分含量无关地在所述HEP的含量为10~15质量%以下时在温度为200℃以上的条件下、在10~15质量%以上时则在温度为160℃以上的条件下,会产生热分解以及色度变化现象。
另一方面,关于作为所述高沸点剥离溶剂的HEP的另一个高沸点特性的高粘度化现象,根据与所述废液中的光致抗蚀剂树脂的相对质量比,在一定质量比以上的情况下,粘度会逐渐增加而使光致抗蚀剂树脂的固化触发以及析出时机提前,从而导致再生工序障碍,成为废液中大量的HEP与高沸点杂质一同作为残留物而被除去以及废弃处理的主要原因。
进而,特别是在温度为160℃以上的条件下,高粘度化现象呈现急剧加速化的特征。
在本发明中,所述质子性溶剂(protic solvent,质子性乙二醇醚化合物)包括二甘醇一甲醚(Diethyleneglycol monomethyl ether,以下,称为MDG)或二乙二醇单丁醚(Diethyleneglycol monobutyl ether,以下,称为BDG)或二乙二醇单乙醚(Diethyleneglycol monoethyl ether,以下,称为EDG),MDG或BDG或EDG被单独使用或一同混合使用。
这些所述质子溶剂作为蒸汽压高的化合物,由加热或蒸发造成的损耗小,以使在碱性化合物中产生的氢氧根离子在剥离工序中在光致抗蚀剂与玻璃基材之间的空间有效地发挥渗透、溶解、剥离作用的方式提高对光致抗蚀剂的溶解性,溶解通过碱性化合物剥离的光致抗蚀剂。
此外,由于较低的界面张力使得可湿性(Wettability)极大化,从而能防止在洗涤过程中主要产生的光致抗蚀剂再附着现象以及使剥离效率极大化。
此外,在本发明中,所述非质子性溶剂(aproticsolvent,非质子性多极性化合物)包括二甲基乙酰胺(dimethylacetamide,以下,称为DMAc)或N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone,以下,称为NMP)或N-甲基甲酰胺(N-Methylformamide,以下,称为MMF)或二甲亚砜(dimethylsulfoxide,以下,称为DMSO),DMAc或NMP或MMF或DMSO被单独使用或一同混合使用。
这些所述非质子溶剂在剥离工序中对光致抗蚀剂的溶解性高,从而能使通过胺化合物剥离的光致抗蚀剂溶解而防止在洗涤过程中主要产生的光致抗蚀剂再附着现象以及使洗涤效果极大化。
在本发明中,所谓低沸点杂质,是包括在光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的具有比单独剥离剂溶剂低的沸点的杂质,通常是作为洗涤用废水的水分或作为废溶剂的异丙醇(Isopropyl Alcohol:IPA)那样的少量的有机溶剂。
此外,在本发明中,所谓高沸点杂质,是包括在光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的具有比单独剥离剂溶剂高的沸点的杂质,优选是沸点为235℃以上的杂质,代表性地是在栅极工序的抗蚀剂图案形成中使用后被剥离的光致抗蚀剂树脂,包括少量的非离子界面活化剂等其它杂质。
本发明中的高纯度电子级剥离剂溶剂,是单独剥离剂溶剂的纯度为99.5%以上、水分含量为0.1质量%以下、重金属或总金属含量按ppb标准显示出与在光致抗蚀剂剥离剂原液制造中使用的新液溶剂同等的规格的品质的剥离剂溶剂,虽然无需特别设定所述水分含量的下限,但是一般为0.001质量%左右,所述总金属含量优选是500ppb以下,虽然没必要特别限定其下限,但是,是1ppb左右。
本发明中的高沸点剥离溶剂,是包括在光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的具有比作为一般剥离剂溶剂的沸点上限的220℃左右高出10℃以上的沸点的单独剥离剂溶剂,优选是沸点为235℃以上的在剥离工序中使用的光致抗蚀剂剥离剂溶剂,代表性地是作为有机胺溶剂而剥离溶解度优秀的HEP溶剂。
本发明的光致抗蚀剂高沸点剥离废溶剂HEP的再生装置包括:除去低沸点杂质的1次蒸馏装置;除去包括高沸点杂质的高沸点残留物,并且一次性地再生剥离剂溶剂组合物而以混合物形态进行回收的2次蒸馏装置;除去微小水分而再生包括一部分再生高沸点剥离溶剂的高纯度电子级水准的再生剥离剂溶剂的3次蒸馏装置;以及与此独立地,从在进行所述2次蒸馏装置的1次再生后残留在塔以及再沸器中的作为2次副产物废液的包括高沸点杂质的高沸点残留物中除去高沸点杂质,并且进一步再生高纯度电子级水准的高沸点剥离溶剂的4次蒸馏装置。
此外,一边从选择性地通过所述2次蒸馏装置除去高沸点残留物而进行回收的所述剥离剂溶剂组合物中进一步除去微小水分,一边根据构成剥离剂溶剂组合物的剥离剂各溶剂的沸点依次单独分离和回收为高纯度电子级水准的单独剥离剂再生溶剂,或连续地选择运用从通过所述4次蒸馏装置回收的高纯度高沸点剥离溶剂中按各溶剂的沸点将高沸点剥离溶剂以及与其一同包括的少量的一般剥离剂溶剂依次单独分离和回收为高纯度电子级水准的单独剥离剂再生溶剂的5次蒸馏装置。
其中,5次蒸馏装置需要考虑再生回收工序的诸多条件,由此根据所回收的再生剥离剂溶剂的应用或使用处的所需指标任意地执行或不执行。
只是,用于将HEP的再生收率提高为50%以上的水准的工序和装置可以由包括除去所述低沸点杂质的1次蒸馏装置以及与其一同附加在与1次蒸馏装置连接的原料供给罐的附带叶轮的搅拌混合罐的工程废液水分调节装置构成。
由此,不仅能提高从回收的光致抗蚀剂高沸点剥离废液或高沸点杂质等再生残留物中作为高品质的再生高沸点剥离溶剂而回收的HEP的再生收率,而且能通过包括所述1次蒸馏装置的附加的再生收率装置以及工序使HEP的再生收率进一步增加为50%以上的水准而更加经济、有效地再生回收作为高价的有价资源的高沸点剥离溶剂HEP。
首先,对从光致抗蚀剂高沸点剥离废液中回收作为高沸点剥离溶剂的HEP的再生工序以及装置整体进行说明如下。
所述1次蒸馏装置是多级式蒸馏塔或填充式蒸馏塔,塔的分离精炼理论级数为15~25级,优选构成为20级左右,在再沸器的温度为62~67℃的条件下进行工程运用,执行从光致抗蚀剂剥离剂废液或以对其进行中和、沉淀、过滤等的方法进行预处理的剥离剂废液中除去水分等低沸点杂质的过程(1次除去工序)。
此外,所述2次蒸馏装置是多级式蒸馏塔或填充式蒸馏塔,塔的分离精炼理论级数为7~15级,优选构成为10级左右,在再沸器的温度为120~160℃的条件下进行工程运用,执行从通过所述1次蒸馏装置除去了低沸点杂质的剥离剂废液中除去包括光致抗蚀剂树脂等高沸点杂质在内的高沸点残留物并且一次性再生剥离剂溶剂组合物而以混合物形态进行回收的过程(1次再生工序:Total stripper recycling)。
此外,所述3次蒸馏装置是多级式蒸馏塔或填充式蒸馏塔,塔的分离精炼理论级数为25~35级,优选构成为30级左右,在再沸器的温度为80~120℃的条件下进行工程运用,执行从通过所述2次蒸馏装置回收的剥离剂溶剂组合物中除去微小水分而再生包括一部分再生高沸点剥离溶剂的高纯度电子级水准的再生剥离剂溶剂的过程(2次除去工序)。
另一方面,所述4次蒸馏装置是多级式蒸馏塔或填充式蒸馏塔,塔的分离精炼理论级数为8~12级,优选构成为10级左右,在再沸器的温度为120~160℃的条件下,以及在具备能测量所述残留物的粘度的粘度测量计和调节再沸器内的流量的流量计以及对它们进行综合控制的控制器而使得能够为了最大限度迟延光致抗蚀剂树脂的析出而以最佳方式控制所述高沸点残留物所含有的高沸点剥离溶剂的高粘度化进行水准的条件下进行工程运用,执行从在进行所述2次蒸馏装置的1次再生后残留在塔以及再沸器的包括作为2次副产物废液的高沸点杂质的高沸点残留物中除去高沸点杂质并且进一步回收高纯度电子级水准的高沸点剥离溶剂的过程(2次再生工序:Additional stripperrecycling)。
另一方面,所述5次蒸馏装置可以选择性地运用,可以根据所回收的再生剥离剂溶剂的应用或使用处的所需指标而任意地执行或执行。
所述5次蒸馏装置是螺旋形旋转带(spinning band)式蒸馏塔,一边从选择性地通过所述2次蒸馏装置除去高沸点残留物而进行回收的所述剥离剂溶剂组合物中进一步除去微小水分,一边根据构成剥离剂溶剂组合物的剥离剂各溶剂的沸点而依次单独分离和回收为高纯度电子级水准的单独剥离剂再生溶剂,或从通过所述4次蒸馏装置回收的高纯度高沸点剥离溶剂中根据各溶剂的沸点将高沸点剥离溶剂以及与其一同包括的少量的一般剥离剂溶剂依次单独分离和回收为高纯度电子级水准的单独剥离剂再生溶剂(3次再生工序:Separatestripper recycling)。
所述旋转带式蒸馏塔通过在塔内部使金属或聚四氟乙烯(teflon)材质的螺旋形的搅拌式塔装置快速旋转而使塔内部的挥发的蒸汽成分和冷凝的液体成分的接触表面积最大化,从而设计为能很快且有效地形成气液平衡而得到高分辨率的精炼效率。
可以使所述旋转带式蒸馏塔内的螺旋形的搅拌式塔装置的旋转速度变化而适当地调节蒸馏塔的分离效率,优选所述搅拌式塔装置的旋转速度为1500~2500rpm。
接着,对本发明的使再生收率增加为50%以上的高回收率的工序进行说明。
收集所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液,在单独具备的废液储存罐中进行混合后送往预处理工序,通过中和、沉淀以及过滤步骤除去包括在剥离剂废液中的固体成分、不溶性改性光致抗蚀剂成分以及有机酸成分等。
接下来,进行了预处理的所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液或无需进行预处理的光致抗蚀剂高沸点剥离废液传送到连续进行蒸馏精炼工序的一系列再生处理工序而依次除去光致抗蚀剂高沸点剥离废液中含有的水分以及溶解光致抗蚀剂等杂质,最终再生为电子级的剥离剂溶剂以及HEP等高沸点剥离溶剂而被回收。
在此,所述回收的HEP等高沸点剥离溶剂由于高粘度、热分解以及色度变化等高沸点特性而不容易从包括在光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的较重的光致抗蚀剂树脂以及金属成分中进行分离精炼,而且从防止工序障碍角度考虑会使其过量残留,从而会与大部分高沸点杂质一同残留在再生残留物中后被废弃处理,造成不能回收的损耗量多,虽然通过经由所述2次蒸馏装置(1次再生工序:Total stripper recycling)和4次蒸馏装置(2次再生工序:Additionalstripper recycling)的1次和2次再生工序而大幅提高了HEP的回收率,但是,仍达不到可以说是能进行大量回收而廉价地进行生产的水准的50%以上的回收率。
另一方面,所述2次和4次蒸馏装置以再沸器的温度为160℃以下的方式进行工程运用,对在所述1次和2次再生工序中可能产生的HEP的热分解现象抑制效果较大,即,对与水分含量无关地在所述HEP的含量为10~15质量%以下时在再沸器的温度为200℃以上的条件下、在10~15质量%以上时则在温度为160℃以上的条件下,由于高温的热而产生热分解或变形等物理化学特性变化的现象变得突出的HEP的高温热特性显现较大抑制效果,但是,关于这样的热损伤,实际上在120℃以上起逐渐触发的倾向较强,所以不能完全消除由HEP的热分解造成损耗的问题。
此外,为了使HEP的损耗的量最小化,需要使所述2次以及4次蒸馏装置以再沸器温度为120℃以下的方式进行工程运用,为此需要将回收工序压力调节得相当低,但是,如果这样,不仅为了维持低的回收真空度条件而使工程运用变得苛刻,而且回收工序的生产性也会降低,进而,会在蒸馏塔内形成高的负压,在再生工序过程中产生溢流(flooding)现象等工序障碍的可能性相当高,很难实现。
因此,本发明为了解决上述那样的问题,提供在通过所述1次蒸馏装置对包括作为高沸点剥离溶剂的HEP的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤中在再沸器的温度为62~67℃的条件下进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的方法、以及有效地调节供给到与1次蒸馏塔连接的原料供给罐的高沸点剥离废液的水分含量的比率而进行控制的方法、通过执行该方法的工程废液水分调节装置抑制在所述1次以及2次再生工序中产生的HEP的热分解现象而能将HEP的再生收率提高到50%以上的水平的对光致抗蚀剂高沸点剥离废液的再生方法。
在本发明中,已确认存在如下的相互比例关系,即,在对包括作为高沸点剥离溶剂的HEP的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤中,所述废液中含有的非质子性溶剂(NMP、MMF等)随着所述1次蒸馏装置再沸器的温度上升被热分解的量会增加,随着非质子性溶剂的热分解度增减,在所述1次以及2次再生工序中产生的HEP的热分解度也会显示出类似的变化。
因此,为了抑制所述非质子性溶剂的热分解度增加,并且为了抑制HEP热分解诱发副产物的生成,通过适当地调节与所述1次蒸馏装置连接的再沸器的温度,从而减少在所述1次以及2次再生工序中产生的HEP的热分解度,增加HEP的再生回收率。
另一方面,所述非质子性溶剂(NMP、MMF等)在分子内具有酰胺基(-CO-NH-),从40℃以上的温度开始在一定的温度范围内与废液中的水分缓慢地进行反应而生成反应副产物,这样生成的副产物在所述1次以及2次再生工序中在120℃以上的温度条件下与包括作为高沸点剥离溶剂的HEP在内的所述废液中的光致抗蚀剂树脂(酚醛清漆树脂等)或感光剂等进行相互作用而产生2次反应,其结果是,所述HEP的一部分进行热分解,最终导致HEP的再生收率降低。
此外,关于所述HEP的回收率增加方法,参照表1和表2,在使与1次蒸馏装置连接的再沸器的温度为以往再生工序温度条件的75℃以及除此以外的65℃、50℃时对实施例I和II的高沸点剥离废液执行除去低沸点杂质的1次除去工序的结果,作为非质子性溶剂的NMP和MMF的热分解度随着温度降低而大为减少,由此,可抑制HEP热分解诱发副产物的生成,并且呈现出在所述2次以及4次蒸馏装置中的1次以及2次再生工序中产生的HEP的热分解度的变化也同时呈比例地减少的效果,在所述再沸器温度为50℃的情况下,需要将压力设定为50托,因此,工程运用变得苛刻以及产生工程生产性降低等问题的可能性变大,从而实际上优选将与所述1次蒸馏装置连接的再沸器的温度和压力设定为62~67℃以及75~85托,最优选设定为65℃以及80托进行运行。
接下来,在用于将HEP的再生收率充分地提高并增加至50%以上的高回收率的本发明的增加再生回收率的另一个方法中,确认到当适当地调节直接参与进行所述1次除去工序的1次蒸馏装置中的非质子性溶剂的热分解反应的所述高沸点剥离废液所含有的水分量的比率时,所述非质子性溶剂的热分解度显著减少,与其对应地可抑制HEP热分解诱发副产物的生成,在所述1次以及2次再生工序中产生的HEP的热分解度也会相互呈比例地减少,增加HEP的再生回收率。
为此,作为调节所述废液中的水分含有量比率的稀释溶剂用途,对所述废液补充供给异丙醇,调节的水分含量比率需要用水分含量测量器例如众所周知的卡尔-费休(Karl Fischer)水分含量测量器进行定量分析。
首先,对供给到与1次蒸馏装置的蒸馏塔连接的原料供给罐的高沸点剥离废液,在单独的搅拌混合罐中从与其连接的异丙醇供给罐以及再循环异丙醇供给罐补充供给作为所述稀释溶剂的异丙醇,并使用附带叶轮的搅拌机以使所述高沸点剥离废液整体成为均匀的状态的方式进行充分混合,将所述水分含量比率控制为能抑制所述HEP热分解诱发副产物的生成的适当的水准,当像这样重新调节了水分含量比率的所述高沸点剥离废液经由所述原料供给罐供给到1次蒸馏装置时,在1次除去工序过程中附加产生的非质子性溶剂的热分解反应程度也会进一步减少,与其相应地HEP热分解诱发副产物的生成也被抑制,并且在所述1次以及2次再生工序中产生的HEP的热分解度也会呈比例地进一步减少,从而能容易地进一步增加HEP的再生回收率。
在此,与补充到所述搅拌混合罐而进行追加供给的异丙醇独立地,从经济层面考虑,可以使通过在所述1次蒸馏装置中进行的除去工序而作为低沸点杂质被除去的异丙醇回流到蒸馏塔内,在异丙醇含量相对较大的情况下传送到所述搅拌混合罐而作为进行追加供给的稀释溶剂用途的再循环异丙醇使用。
接着,关于通过所述高沸点剥离废液的水分含量调节而增加HEP回收率的方法,参照表3和表4,在将通过包括附带所述叶轮的搅拌混合罐的工程废液水分调节装置对实施例I和II的高沸点剥离废液重新调节水分含量比率而进行控制的每种废液作为用于增加所述回收率的再生工序的原料使用的情况下,在将与1次蒸馏装置连接的再沸器的温度分别设定为作为以往再生工序温度条件的75℃以及与此相比非质子性溶剂的热分解反应程度大为减少的65℃的条件下执行除去低沸点杂质的1次除去工序,其结果是,确认到如下效果,即,与实施例I和II的高沸点剥离废液最初的水分含量比率相比,调节后的含量比率越少,与其相应地作为非质子性溶剂的NMP和MMF的热分解度越减少,并且在所述2次以及4次蒸馏装置中的1次以及2次再生工序中产生的HEP的热分解度变化也同时呈比例地减少。
此外,在通过包括附带所述叶轮的搅拌混合罐的工程废液水分调节装置重新调节水分含量比率而进行控制的实施例I的各高沸点剥离废液的情况下,在将与所述1次蒸馏装置连接的再沸器的温度设定为65℃以及80托的条件下,重新调节后的水分含量比率优选为9.7~10.3质量%,最优选为10质量%,该水分含量比率是,能使作为所述非质子性溶剂的NMP和MMF的热分解度的进一步减少相对较大而且能同时满足使为了重新调节水分含量比率进行控制而使用的异丙醇的补充供给量最小化的经济性层面要求的水准。
在此,当所述水分含量比率不足9.7质量%时,相比非质子性溶剂或HEP的热分解度降低,需要相对较多的量的异丙醇供给,在经济性层面不利,当超过10.3质量%时,虽然因为相对少的量的异丙醇供给而在经济性方面有利,但是,非质子性溶剂或HEP的热分解度降低幅度太小,其结果是,在不能对HEP达成50%以上的回收率层面是不利的。
与此相同地,在通过包括附带所述叶轮的搅拌混合罐的工程废液水分调节装置重新调节水分含量比率而进行控制的实施例II的各高沸点剥离废液的情况下,优选重新调节的水分含量比率为14.8~15.2质量%,最有选为15质量%。
在此,当所述水分含量比率不足14.8质量%时,相比非质子性溶剂或HEP的热分解度降低,需要相对多的量的异丙醇供给,在经济性层面不利,当超过15.2质量%时,虽然因为相对少的量的异丙醇供给而在经济性方面有利,但是,非质子性溶剂或HEP的热分解度降低幅度太小,其结果是,在不能对HEP达成50%以上的回收率层面是不利的。
接下来,参照本发明的图1以及表1至表5进行详细说明。
图1是示出从本发明的光致抗蚀剂高沸点剥离废液中以50%以上的高回收率的再生收率再生高价的作为高沸点剥离溶剂的HEP时使用的本发明的再生装置的一个实施例的概略图。
如图1所示,具有对光致抗蚀剂高沸点剥离废液和废液稀释用的异丙醇进行混合的搅拌混合罐M8,从所述搅拌混合罐M8的下端部延伸的管线分岔为两个,设置有第2流量控制阀M10和第3传送泵M7的1个管线与原料供给罐T-1连接,并且,设置有第1流量阀M9和第1传送泵M6的另一个管线作为循环管线而与搅拌混合罐M8的上端部连接。
在此,通过具有所述第1流量阀M9和第1传送泵M6且从搅拌混合罐M8的下端部向上端部连接的循环管线,进行从搅拌混合罐M8的下端部漏出的光致抗蚀剂高沸点剥离废液通过搅拌混合罐M8的上端部再次流入的循环过程。
而且,具备用于储存异丙醇的异丙醇供给罐M1和用于储存从1次蒸馏装置侧送过来的异丙醇的再循环异丙醇供给罐M3,从所述异丙醇供给罐M1和再循环异丙醇供给罐M3的下端部延伸的每个管线经由第3流量控制阀M2和第4流量控制阀M4、以及第2传送泵M5与搅拌混合罐M8的上端部连接。
因此,能从所述异丙醇供给罐M1和再循环异丙醇供给罐M3向搅拌混合罐M8供给异丙醇。
此外,在从所述搅拌混合罐M8的下端部延伸的管线上,即,在分岔为两个之前的管线上设置有水分含量测量器M11,此时的水分含量测量器M11起到测量从搅拌混合罐M8排出的废液中的水分含量的作用。
此外,具备控制器M11a作为控制所述第1流量阀M9、第2流量阀M10、第3流量阀M2、第4流量阀M4、第1传送泵M6、第2传送泵M5、第3传送泵M7、水分含量测量器M11的单元。
接着,参照图1对采用了包括附带所述叶轮的搅拌混合罐M8的工程废液水分调节装置100和1次蒸馏装置的本发明的将HEP的再生收率增加为50%以上的高回收率的方法进行说明。
参照图1,收集从所述LCD以及半导体元件的制造工厂排出的光致抗蚀剂高沸点剥离废液,在独立具备的废液储存罐中进行混合之后,通过使用中和装置和过滤装置进行了中和、沉积以及过滤等预处理工序的所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液或不需要进行预处理的光致抗蚀剂高沸点剥离废液在为了进行连续进行蒸馏精炼工序的一系列再生处理工序而供给到原料供给罐T-1之前,传送到附带叶轮的搅拌混合罐M8,使得能够调节包括作为高沸点剥离溶剂的HEP的所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液中含有的水分量的比率而进行控制。
接着,一边使附属于搅拌混合罐M8的附带叶轮的搅拌机以100~150rpm的速度启动1小时以上,使得所述高沸点剥离废液成为均匀的状态,一边打开第1流量控制阀M9启动第1传送泵M6而使其向所述搅拌混合罐M8的上部循环,使所述高沸点剥离废液的一部分流入到水分含量测量器M11而分析废液中的水分含量。
参照表1,实施例I和II的废液中的水分含量分别成为12质量%、17质量%。
即,在本发明中应用水分含量分别为12质量%和17质量%的两种类型的废液。
在像上述那样高沸点剥离废液中含有的水分含量在所述的均匀的状态下被决定后,控制器M11a以成为使在所述1次蒸馏装置的蒸馏塔D-1中进行的1次除去工序中附加产生的非质子性溶剂的热分解反应程度减小最大的所述高沸点剥离废液的重新调节的水分含量比率(参照表3和表4,实施例I以及II的废液分别是10质量%和15质量%水准)的方式计算所述废液的稀释所需的异丙醇补充供给量,然后发出输出信号,打开第3流量控制阀M2,启动第2传送泵M5而从异丙醇供给罐M1向所述搅拌混合罐M8传送而进行补充。
并且,一边使附带叶轮的搅拌机以200~300rpm的速度继续启动,一边使重新调节了所述水分含量比率的高沸点剥离废液的一部分流入到水分含量测量器M11而测量废液中的变化的水分含量,在测量的水分含量比率未达到重新调节的目标水准(参照表3和表4,在实施例I以及II的废液的情况下分别是10质量%和15质量%水准)的情况下,控制器M11a发出输出信号,打开第1流量控制阀M9,使第1传送泵M6启动而使其向所述搅拌混合罐M8的上部循环,使得能将所述废液控制为均匀的状态。
与此独立地,具备通过管线与所述1次蒸馏装置侧连接的再循环异丙醇供给罐M3,由此,可以从保管有在1次蒸馏装置的蒸馏塔D-1中作为低沸点杂质而被除去后进行再循环并传送过来的异丙醇的再循环异丙醇供给罐M3,通过控制器M11a经由第4流量控制阀M4以及第2传送泵M5同样地向所述搅拌混合罐M8进行补充而作为稀释溶剂使用。
即,本发明的工程废液水分调节装置100包括由异丙醇供给罐M1和再循环异丙醇供给罐M3构成的两个异丙醇供给罐,由此,可以从异丙醇供给罐M1和再循环异丙醇供给罐M3供给异丙醇。
接下来,当由所述水分含量测量器M11测量到所述高沸点剥离废液的重新调节后的水分含量比率已达到所述的目标水准时,即,当测量到整个高沸点剥离废液中的水分含量已达到9.7~10.3质量%、优选为10质量%或14.8~15.2质量%、优选为15质量%时,所述控制器M11a发出输出信号而关闭第1以及第3或第4流量控制阀,中断第1以及第2传送泵的启动,接着打开第2流量控制阀M10,使第3传送泵M7启动,将水分含量比率重新调节为所述目标水准的所述高沸点剥离废液从搅拌混合罐M8传送到所述原料供给罐T-1。
接着,为了进行连续进行蒸馏精炼工序的一系列的再生处理工序,使第4传送泵F-1启动,将所述高沸点剥离废液从所述原料供给罐T-1传送到1次蒸馏装置的蒸馏塔D-1。
接着,传送到1次蒸馏装置的所述废液加热至水分的沸点以上,使得水分等低沸点杂质能够蒸发,此时需要防止包括在剥离剂废液中的剥离剂溶剂成分由于长时间暴露于高温而由高热造成分解或变形等物理化学特性发生变化,特别是,作为高沸点剥离溶剂的HEP由于高沸点特性而具有高热敏度,并且在所述废液中以3~5质量%以上的含量共存有水分、温度为85℃以上水准的条件下,会由热损伤造成促进热分解,为了防止这一情况,可以使与蒸馏塔连接的减压泵(未图示)启动,降低塔内压力而实施减压运转。
此外,随着与所述蒸馏塔连接的再沸器1-1的温度上升,所述废液中含有的非质子性溶剂(NMP、MMF等)被热分解的量增加,随着这样的非质子性溶剂的热分解度增加,也会影响在所述1次以及2次再生工序中产生的HEP的热分解度而使其相互成比例地增加,所以参照表1和表2,为了通过切断所述非质子性溶剂的热分解反应而抑制HEP热分解诱发副产物的生成,从而通过HEP的热分解度的进一步减少来增加HEP的再生回收率,对实施例I和II的高沸点剥离废液,将与所述1次蒸馏装置连接的再沸器1-1内温度和压力设定为62~67℃以及75~85托,优选将温度设定为65℃水准,将减压蒸馏操作压力设定为80托水准。
一边维持这样的精炼条件,一边向蒸馏塔上部蒸馏、提取水分、异丙醇等低沸点杂质,再使它们在冷凝器1-2中冷凝而回收到临时储存罐1-3,然后,启动第5传送泵1-4,将一部分基于物质收支向蒸馏塔上部进行回流,使得能以最佳方式维持塔内部的气液平衡,或在IAP含量相对大的情况下,向所述再循环异丙醇供给罐M3进行再循环传送,其余传送到另外的杂质收集罐T-2后进行废弃。
此后,当除去了所述水分等低沸点杂质的光致抗蚀剂高沸点剥离废液的水分含量水准达到1~3质量%范围时,启动第6传送泵1-5,将它们经由所述再沸器1-1传送到2次蒸馏装置的蒸馏塔D-2。
在再沸器的温度为120~160℃的条件下对除去所述低沸点杂质后传送的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行2次蒸馏而除去包括高沸点杂质的高沸点残留物(2次副产物废液)并且急剧加热至构成剥离剂的溶剂成分中的沸点最高的成分的沸点以上的温度,从而向蒸馏塔上部一次性地蒸馏、提取构成剥离剂的整个剥离剂溶剂组合物,在进行上述的再生的步骤(1次再生:Total stripperrecycling)后,启动第10传送泵2-2,为了进行附加的2次再生处理而将混合有相当量的高沸点杂质以及作为高沸点剥离溶剂的HEP的所述2次副产物废液传送到4次蒸馏装置的蒸馏塔D-4。
另一方面,为了从一次性地蒸馏整个剥离剂溶剂组合物而进行1次再生(1次再生工序:Total stripper recycling)的所述剥离剂溶剂组合物中除去由于剥离剂溶剂成分的吸湿性而以微量残存的极少量的水分,启动第7传送泵2-1,传送到3次蒸馏装置的蒸馏塔D-3。
接着,3次蒸馏装置执行从通过所述2次蒸馏装置回收的剥离剂溶剂组合物中除去残留的微小水分而最终再生水分含量为0.1质量%以下的包括一部分再生高沸点剥离溶剂的高纯度电子级水准的再生剥离剂溶剂的过程(2次除去工序),包括所述被除去的微小水分的挥发成分向1次蒸馏装置进行再循环而被蒸馏,水分传送到独立的杂质收集罐T-2后被废弃,包括在挥发成分内的一部分剥离剂溶剂则重新送往2次蒸馏装置而无损耗地进行回收。
此外,向塔顶挥发而被回收的满足高纯度电子级的品质规格(纯度:99.5%以上,水分含量:0.1质量%以下,总金属含量:100ppb以下)的剥离剂溶剂与残留在塔底以及与其连接的再沸器中的剩余剥离剂组合物溶剂一同分别通过启动第8传送泵3-1以及第9传送泵3-2而被传送,经由微过滤器5而作为满足所述高纯度电子级的品质规格的再生剥离剂组合物溶剂被回收,直接传送到再生剥离剂溶剂储存罐T-4进行储存。
另一方面,启动第7传送泵2-1,使作为旋转带类型的蒸馏塔而由金属或聚四氟乙烯材质制成的螺旋形的搅拌式塔装置以最大2,500rpm的速度进行快速旋转而使塔的理论级数增加,从而显示出高的分离效率,将通过所述2次蒸馏装置回收的剥离剂溶剂组合物传送到除去微小杂质或对沸点间间隔窄的混合物单独地进行高纯度分离的5次蒸馏装置的蒸馏塔D-5,在执行3次再生工序(Separate stripper recycling)之后,经由微过滤器5之后直接回收的每个单独剥离剂溶剂分别传送到再生剥离剂溶剂储存罐T-5、T-6、T-7、T-8进行储存。
接下来,如前所述,传送到4次蒸馏装置的混合有相当量的作为高沸点剥离溶剂的HEP的所述2次副产物废液在再沸器的温度为120~160℃的条件下进行蒸馏而除去高沸点杂质而传送到独立的杂质收集罐T-3后进行废弃,并且在执行进一步再生为高纯度电子级的品质规格(纯度:99.5%以上,水分含量:0.1质量%以下,总金属含量:100ppb以下)水准的作为高沸点剥离溶剂的HEP的再生回收工序(2次再生工序:Additional stripper recycling)之后,满足所述规格的HEP溶剂在通过启动第11传送泵4进行回收后经由微过滤器5作为满足所述高纯度电子级的品质规格的再生高沸点剥离溶剂进行回收而直接传送到再生剥离剂溶剂储存罐T-4进行储存。
另一方面,启动第11传送泵4,将通过所述4次蒸馏装置回收的作为高沸点剥离溶剂的HEP溶剂传送到作为旋转带类型的蒸馏塔而对沸点间间隔窄的混合物单独地进行高纯度分离的5次蒸馏装置的蒸馏塔D-5,在执行3次再生工序(Separate stripper recycling)之后,在经过微过滤器5之后直接回收的每个单独剥离剂溶剂分别传送到再生剥离剂溶剂储存罐T-5、T-6、T-7、T-8而进行储存。
参照表5的对于将作为所述高沸点剥离溶剂的HEP的再生收率增加为50%以上的高回收率的再生方法的1次以及2次再生工序后的HEP的总再生回收率(Total Yield)增加结果,可确认,对所述实施例I的光致抗蚀剂高沸点剥离废液实施本发明的结果,HEP的再生回收率与以往工序相比,进一步增加了13%,最终的总回收率达到58%,达到了可以说是能通过大幅节省费用而廉价地生产高品质的再生溶剂的水准的50%以上的回收率。
此外,在对所述实施例II的光致抗蚀剂高沸点剥离废液实施本发明的结果中,也确认到HEP的再生回收率与以往工序相比进一步增加了10%,最终的总回收率达到了52%,同样达到了在经济性层面要求的50%以上的回收率。
以下,根据本发明的实施例进行详细说明,但是,本发明的范围不限定于实施例。
对在LCD以及半导体制造工序中产生的光致抗蚀剂高沸点剥离废液应用了本发明的再生方法,其中使用的所述废液的成分组成如表1所示。
[表1]
一边实施从所述表1中的高沸点剥离废液中以50%以上的高回收率的再生收率回收作为高沸点剥离溶剂的HEP的本发明的再生处理工序,一边将通过1次蒸馏装置进行的1次除去工序过程中的根据各蒸馏条件的所述废液中含有的非质子性溶剂的热分解反应程度以及与此对应的1次以及2次再生工序后的HEP的热分解程度示于表2。
[表2]
一边实施从所述表1中的高沸点剥离废液中以50%以上的高回收率的再生收率回收作为高沸点剥离溶剂的HEP的本发明的再生处理工序,一边以表2中的根据各蒸馏条件的热分解度结果为基准,将与所述废液的水分含有量比率的变化对应的非质子性溶剂的热分解反应程度以及相互联系的1次以及2次再生工序后的HEP的热分解程度的变化过程示于表3和表4,其中,对于实施例I的废液示于表3,对于实施例II的废液示于表4。
[表3]
[表4]
此外,一边实施从所述表1中的高沸点剥离废液中以50%以上的高回收率的再生收率回收诶高沸点剥离溶剂的HEP的本发明的再生处理工序,一边将与通过1次蒸馏装置进行的1次除去工序的蒸馏条件变更(65℃,80托)对应的情况和同时进行所述1次除去工序的蒸馏条件变更(65℃,80托)以及所述废液的水分含有量比率的调节变更(实施例I、II中分别为10%、15%)的情况下各自的所述HEP溶剂的1次以及2次再生工序后的总回收率(Total Yield)与根据以往工序的回收率的比较结果示于表5。
[表5]
附图标记说明
M1、M3:异丙醇供给罐;
M2、M4、M9、M10:流量控制阀;
M5、M6、M7、F-1、1-4、1-5、2-1、2-2、3-1、3-2、4:传送泵;
M11:水分含量测量器;
M11a:控制器;
M8:搅拌混合罐;
T-1:原料供给罐;
T-2、T-3:杂质收集罐;
T-4、T-5、T-6、T-7、T-8:再生剥离剂溶剂储存罐;
D-1、D-2、D-3、D-4:蒸馏塔;
1-1:再沸器;
1-2:冷凝器;
1-3:临时储存罐;
5:微过滤器。

Claims (9)

1.一种从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的装置,包括工程废液水分调节装置,通过对包括作为高沸点剥离溶剂的1-哌嗪乙醇的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的1次蒸馏装置,对供给光致抗蚀剂高沸点剥离废液的原料供给罐传送调节了水分含量比率的光致抗蚀剂高沸点剥离废液,所述从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的装置的特征在于,
所述工程废液水分调节装置包括:
异丙醇供给罐,供给异丙醇;
搅拌混合罐,通过搅拌机对从所述异丙醇供给罐供给的异丙醇和从LCD以及半导体元件的制造工厂排出的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行混合;
流量控制阀以及传送泵,为了进行异丙醇供给而分别设置在异丙醇供给罐与搅拌混合罐之间的管线上以及搅拌混合罐与原料供给罐之间的管线上;
水分含量测量器,测量从所述搅拌混合罐排出的光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量;以及
控制器,根据在所述水分含量测量器中测量的水分含量控制流量控制阀与传送泵的动作,
当在所述水分含量测量器中测量的光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量达到9.7~10.3质量%或14.8~15.2质量%时,使光致抗蚀剂高沸点剥离废液从搅拌混合罐传送到原料供给罐,所述1次蒸馏装置将再沸器的温度和压力设定为62~67℃和75~85托进行运行。
2.根据权利要求1所述的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的装置,其特征在于,
当在所述水分含量测量器中测量的光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量达到10质量%或15质量%时,使光致抗蚀剂高沸点剥离废液从搅拌混合罐传送到原料供给罐。
3.根据权利要求1所述的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的装置,其特征在于,
所述1次蒸馏装置将再沸器的温度和压力设定为65℃和80托进行运行。
4.根据权利要求1所述的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的装置,其特征在于,
所述异丙醇供给罐由两个异丙醇供给罐构成,该两个异丙醇供给罐由储存异丙醇的异丙醇供给罐和从1次蒸馏装置送过来的再循环异丙醇供给罐构成,使异丙醇能从两个异丙醇供给罐向搅拌混合罐进行供给。
5.根据权利要求1所述的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的装置,其特征在于,
所述搅拌混合罐的下端部和上端部通过具有流量阀和传送泵的循环管线连接,能使从搅拌混合罐的下端部漏出的光致抗蚀剂高沸点剥离废液通过所述循环管线重新流入到搅拌混合罐的上端部。
6.一种从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的方法,包括:
对包括作为高沸点剥离溶剂的1-哌嗪乙醇的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤;在再沸器的温度为120~160℃的条件下对除去了所述低沸点杂质的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行2次蒸馏而除去包括高沸点杂质的高沸点残留物,并且再生剥离剂溶剂组合物的步骤;以及在再沸器的温度为80~120℃的条件下对所述剥离剂溶剂组合物进行3次蒸馏而除去微小水分,从而最终再生包括一部分再生高沸点剥离剂溶剂的再生剥离溶剂的步骤,所述从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的方法的特征在于,
还包括如下步骤,即,为了抑制在对包括作为高沸点剥离溶剂的1-哌嗪乙醇的光致抗蚀剂高沸点剥离废液进行1次蒸馏而除去低沸点杂质的步骤中产生的1-哌嗪乙醇热分解诱发副产物的生成,在将所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液传送到原料供给罐而进行投入之前,利用工程废液水分调节装置将光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量调节为9.7~10.3质量%或14.8~15.2质量%,并且在将1次蒸馏时的再沸器的温度和压力调节为62~67℃和75~85托的条件下进行1次蒸馏而除去低沸点杂质。
7.根据权利要求6所述的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的方法,其特征在于,
在将所述光致抗蚀剂高沸点剥离废液传送到原料供给罐进行投入之前,将光致抗蚀剂高沸点剥离废液中的水分含量调节为10质量%或15质量%。
8.根据权利要求6所述的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的方法,其特征在于,
在所述1次蒸馏时,将再沸器的温度和压力调节为65℃和80托。
9.根据权利要求6所述的从光致抗蚀剂高沸点剥离废液回收1-哌嗪乙醇的方法,其特征在于,
还包括附加的再生步骤,在再沸器的温度为120~160℃的条件下对作为在所述2次蒸馏后排出的蒸馏残留物的高沸点残留物进行4次蒸馏而除去高沸点杂质,并且进一步再生高沸点剥离溶剂。
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