CN203834017U

CN203834017U - 一种气体循环装置

Info

Publication number: CN203834017U
Application number: CN201420001494.0U
Authority: CN
Inventors: 耐迪·萨多克
Original assignee: Tao Ke (suzhou) Machinery Equipment Co Ltd
Current assignee: Kuttler Environmental Technology Suzhou Co ltd
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2014-01-02
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2024-01-02
Also published as: CN103757664B; CN103966608B; CN103757634B; CN103757634A; CN103757664A; CN103966608A; CN203741422U; CN103757635A; CN203741421U; CN203743090U; CN103757635B; CN203741423U

Abstract

本实用新型提供了一种与刻蚀液设备连接的气体循环系统，包括第一电-电渗析器、一洗涤器及一冷凝器，通过冷凝阶段、洗涤阶段及电渗析阶段能有效地处理刻蚀液再生过程中产生的有害气体。本实用新型的突出效果为：刻蚀液再生用电解槽结构简单、紧凑，能很好地为再生过程提供需要的加速剂和反应气体；整个再生过程不需要添加任何再生用的添加剂；提高了蚀刻过程的稳定性和灵活性，将大大改善蚀刻工艺；最终无有害气体排出，绿色环保。

Description

一种气体循环装置

技术领域

本发明涉及一种与刻蚀液设备连接的气体循环装置，属于资源再利用领域。

背景技术

全世界范围内，电器电子工业是增长最快的产业之一，印刷电路板作为电器电子产品的重要组成部分，产量也日益增加。常规的酸性蚀刻处理是将印刷电路板放入蚀刻机内的蚀刻液中进行蚀刻反应。印刷板上铜的去除时间有限，且部分可能会因为一些有机的或其他抗酸性的抗体阻止了与酸性蚀刻液建立导体，从而导致时间受到限制。

通常情况下，每分钟去除30至60微米铜的速率是可以实现的。但是，由于铜的饱和且为维持一个可接受的处理速度，蚀刻液必须经常性的更换，这样就会造成大量的废弃蚀刻液。

现有技术中，蚀刻液的再生需按照如下蚀刻反应添加添加剂（如过氧化氢H₂O₂，臭氧O₃，氯酸钠NaClO₃）才能实现：

Cu + 2HCl + H₂O₂ → CuCl₂ + 2H₂O；

Cu + 2HCl + 1/3O₃ → CuCl₂ + H₂O；

Cu + 2HCl + 1/3NaClO₃ → CuCl₂ + 1/3NaCl + H₂O；

另外，传统蚀刻工艺存在蚀刻铜的量和回收再生的量之间化学不匹配的现象，无论是蚀刻液的供给，排放或是铜回收系统，导致蚀刻液的再生和铜回收的效果不佳。

实用新型内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种与刻蚀液设备连接的气体循环装置及气体循环方法。

本实用新型的目的将通过以下技术方案得以实现：

一种气体循环装置，所述气体循环装置与蚀刻液设备连接，所述气体循环装置包括第一电-电渗析器、一洗涤器及一冷凝器，所述蚀刻液设备连接一反应器及与所述反应器连接的电解槽；

所述反应器包括一个预溢流室及第一、第二、第三溢流室，所述蚀刻液从预溢流室流出后按序进入三个溢流室；

所述电解槽内设有A隔间和B隔间，所述A隔间包括第一阳极室、中间室、第一阴极室；所述第一阳极室和中间室之间设有阳离子膜，所述中间室和第一阴极室之间设有阴离子膜；所述B隔间包括第二阳极室和第二阴极室；

所述电解槽还包括第一缓存槽和第二缓存槽，所述第一缓存槽的入口与所述预溢流室连接，所述第一缓存槽的出口与所述第一溢流室连接，所述第一缓存槽还与所述电解槽内的第一阴极室和第二阴极室连通，所述第一阳极室与第二缓存槽连通，所述中间室与第二溢流室连通，所述第二阳极室与第一溢流室连通；

所述反应器与电解槽之间还设有气体管路并将两者连接起来，所述第三溢流室的出口连接于所述蚀刻机内的蚀刻液池或蚀刻液喷头；

所述第三溢流室的废气出口与所述冷凝器的入口连接，用以使第三溢流室的废气通过管路流进冷凝器，所述冷凝器的气体出口与洗涤器的气体入口连接，所述冷凝器的冷凝物出口通过管路与第一溢流室连接；

所述洗涤器中的洗涤液出口与第一电-电渗析器的中间室进口连接，所述第一电-电渗析器的中间室出口与阴极室入口通过管路连接，所述阴极室出口与洗涤器的另一入口端连接；

所述第一缓存槽的出口与气体循环装置中第一电-电渗析器的阳极室入口连接，阳极室的出口与第一缓存槽的入口连接，用以使第一缓存槽内蚀刻液通过获取洗涤溶液中的离子后返回至第一缓存槽中；

所述洗涤器还设置有终气体出口，用于排放最终产生的气体。

优选地，所述反应器与电解槽之间设有的气体管路具体包括：所述A隔间的第一阴极室、B隔间的第二阴极室及A隔间的第一阳极室的气体出口通过气体管路与第一溢流室的气体入口连接，所述B隔间的第二阳极室的气体出口与第二溢流室的气体入口连接。

优选地，所述反应器内部管路包括：所述第一溢流室的气体过量出口与第二溢流室的气体入口连接，所述第二溢流室的过量气体出口与第三溢流室的气体入口连接。

优选地，所述反应器内第一、第二、第三溢流室在被注入气体时，均需经过一用磁石包裹的喷射泵浦。

优选地，所述A隔间的阳极室内产生的气体O₂。

优选地，所述B隔间阳极室内产生的气体为O₂、HClO₃、HCl。

优选地，所述废气包括O₂、HClO₃、HCl。

一种气体循环装置内气体循环方法，包括如下冷凝阶段、洗涤阶段及电渗析阶段：

冷凝阶段：通过第三溢流室的气体通过管路进入冷凝器进行冷凝，经过冷凝后的物质通过管路进入到第一溢流室；

洗涤阶段：通过洗涤器内的氢氧化钠溶液对冷凝器处理后产生的过量气体进行清洗；

电渗析阶段：经冲洗后的氢氧化钠溶液先经过第一电-电渗析器内的中间室，然后进入到阴极室进行再生后回到洗涤器，其中，阴离子将通过阳离子膜向阳极室迁移，阳离子通过阴离子膜向阴极室迁移，阳极室内的溶液与第一缓存槽内的溶液进行循环，所述电渗析阶段的阴离子包括Cl^- 、ClO^-、ClO₃ ^-，阳离子包括Na⁺。

优选地，所述冷凝阶段的气体包括水蒸汽、盐酸、高氯酸及复合铜。

优选地，所述电渗析阶段的阳极室发生如下反应以提供系统中的酸，H₂O + 2(xCl^-, xOCl^-, xClO₃ ^-)→ 2(xHCl, xHOCl, xHClO₃) + O₂ + 2e^-，所述阴极室通过以下反应产生洗涤器内的氢氧化钠溶液：2H₂O +2Na⁺ + 2e^- → H₂ + 2 Na⁺ + 2 OH^-。

当然，以上A隔间和B隔间的阳极室内也会产生一些水蒸气及酸、铜等溶液的挥发成分。

本实用新型的突出效果为：

1、电解槽结构简单、紧凑，能很好地为再生过程提供需要的加速剂和反应气体；

2、整个再生过程不需要添加任何再生用的添加剂；最终无有害气体排出，绿色环保。

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本实用新型与蚀刻液再生系统连接的气体循环装置的结构示意图，其中包括漂洗水循环系统。

图2是本实用新型蚀刻液在反应器内的反应结构示意图。

具体实施方式

本实用新型揭示了一种可以再生酸性蚀刻液以及用于对气体进行循环的装置。

如图1、图2所示，印刷电路板3在蚀刻机1内经过喷嘴4喷洒的蚀刻液2的处理。然后收到漂洗模块5的漂洗。经过蚀刻，蚀刻液2成为酸性蚀刻废液，被送往反应器6，废液中可能包含有如下化学物质：盐酸，氯化铜，氯化钠，高氯酸钠和水。经过处理，来自反应器6的再生酸性蚀刻液2将被送往蚀刻机1的喷头4内。

具体的，所述与蚀刻机相连的反应器6包括3个溢流室和一个预溢流室6a，3个溢流室分别为第一溢流室6b，第二溢流室6c，第三溢流室6d。同时反应器6又和电解槽7相连，所述电解槽7由电-电渗析系统7a，电解系统7b和第一缓存槽7c、第二缓存槽7d组成。反应器内最后一次溢流的第三溢流室6d与蚀刻机内的喷嘴4相连。

再生酸性蚀刻液以及回收铜的具体过程为：

含[CuCl₂]^- 的废酸性蚀刻液进入至所述反应器内的预溢流室6a处；

一小部分废酸性蚀刻液通过管路9从预溢流室中被注入电解槽7的第一缓存槽7c中，剩余的废酸性蚀刻液将流向第一溢流室6b中；

进入至第一缓存槽7c中的废酸性蚀刻液通过管路16被注入所述电解槽7的电解系统7b和电-电渗析系统7a的阴极室内析出铜，用来降低含铜量，实现化学再生，进而变成低含铜量酸性蚀刻液），经管路17再回到第一缓存槽7c内。

所述低含铜量酸性蚀刻液再经管路19返回到所述反应器的第一溢流室6b内，以此来平衡废酸性蚀刻液2中铜的浓度；

进入到第一溢流室6b内的废酸性蚀刻液2和低含铜量酸性蚀刻液，混合后，其中一部分通过管路10被注入至所述电解系统的阳极室内，反应后通过管路12返回；另一部分将流向第二溢流室6c；

进入到第二溢流室6c内的废酸性蚀刻液，其中一部分通过管路11与所述电-电渗析系统7a的中间室相连，反应后经管路13返回，另一部分将继续流向第三溢流室6d进行再一次的再生氧化反应。

最终，再生后的酸性蚀刻液最终通过管路20回到蚀刻机1的喷嘴4，开始新一轮的循环。

本实用新型中反应器主要是将蚀刻材料产生的Cu(I)氧化成Cu(II)。反应器内包含三次溢流和一次预溢流，用来降低流速并通过给每次溢流增加一次循环来提高反应时间。每个溢流都包含用磁石包裹的喷射泵浦，益处便是当气体/液体混合物通过磁场时，可以选择性的通过两种铜络合物。此外，考虑到浓度为3%左右抗磁性Cu(I)络合物和浓度为97%左右顺磁性Cu(II)络合物不同的浓度和磁场特性，它会增加铜络合物Cu(I)和喷射泵浦内吸入的气体的碰撞机率。随后，Cu(I)络合物被迫流出流经喷射泵浦的溶液之外，溶液因喷射泵浦内的气体而分层，因而优化了Cu(I)到Cu(II)的氧化反应。

经过蚀刻处理后蚀刻机内的废酸性蚀刻液含有Cu(I)，将全部被送往反应器内的预溢流室，其中一小部分将被注入第一缓存槽7c，第一缓存槽7c连接到电解槽的阴极室用来回收蚀刻铜。剩余的大部分将继续流入反应器内经过第一次溢流，第一次溢流和电解槽的B隔间的阳极室继续溶液的循环，氧化反应依托高氯酸盐的存在，加上借助于磁性喷射泵浦从蚀刻机、AB隔间的阴极室提取的气体，以及从A隔间阳极室提取的氧气开始进行。此外，电解槽缓存槽内除铜后的溶液将被添加到第一次溢流，以此来降低废酸性蚀刻液中铜的浓度。

经过第一次溢流已部分再生及被除铜的废酸性蚀刻液将流向第二次溢流进行Cu(I)到Cu(II)的化学氧化反应，因此，第二次溢流和电解槽的A隔间的中间室开始循环溶液，通过H⁺ 离子和 Cl^-离子的移动，蚀刻液因为HCl的产生变得丰富。另外，通过配有磁性喷射泵浦的内部循环，电解槽中的的A、 B 隔室中的阳极室产生的氧气将被抽出并注入到蚀刻液中去完成如下的氧化反应：[CuCl₂]^- + H⁺ + 1/4 O₂ →[CuCl]⁺ + Cl^-+ 1/2 H₂O。

废酸性蚀刻液的再生将在经过反应器内第三次溢流后完成，第二次溢流注入溶液后剩余的来自电解槽的过量气体 O2被重新注入，Cu⁺⁺铜离子转化成复合铜 [CuCl]⁺从而完成氧化反应，复合铜 [CuCl]⁺来源于Cu(I)的氧化。

本实用新型中，废酸性蚀刻液在经过每一次溢流的停留时间，尤其是第二次和第三次至少为1分钟。此外，喷射泵浦每分钟的流量是其特定溢流量的两倍，以此来为化学反应和再生提供完整的时间。

本实用新型中，电解槽中B隔室的容量不超过整个电解槽容量的10%，以此避免系统中Cl₂的浓度过大。

本实用新型既要满足铜回收又要实现蚀刻液再生，就需要用到一个配有缓存槽的电解槽，电解和电-电渗析的组合不仅可以回收铜，还可以产生废酸性蚀刻液再生所需的氧气，酸性H⁺和蚀刻加速剂高氯酸。

为保持再生循环蚀刻机内铜的浓度在反应器处在最佳水平，来自电解槽缓存槽内铜的含量较低的蚀刻液将按照系统铜控制装置的需求，被注入反应器中进行第一次溢流。第一缓存槽本身与电解槽的阴极室循环蚀刻溶液，在阴极室里，铜被电解。同时，一小部分来自蚀刻机反应器预溢流室内的废蚀刻液将被储存于电解槽的缓存槽内，因为它所包含的铜的浓度在上升，速率为1.5% 到 3%，考虑到电解Cu(I)所需的能量是电解Cu(II)的1/2，按照如下公式，这种特性将使得电解的速率提高1.5% 到 3%：[CuCl]⁺ + 2e^- → Cu + Cl^- 、[CuCl₂]^- + e^- → Cu + 2Cl^-。

具体举例：

一台配备一个流速为18,000l/h的泵浦的蚀刻机，每小时可以蚀刻30kg铜，蚀刻液中铜的浓度大约为145g/l <共2,610 kg Cu(II) >，依据如下反应 [CuCl]⁺ + 3Cl^- + Cu → 2[CuCl₂]^-，每小时蚀刻30kg铜会产生60kg的Cu(I)。因此，在反应室的预溢流室中将得到包含97,7% 的Cu(II) 和2,27% 的 Cu(I)的溶液。

另一方面，含有Cu(I)铜的废酸性蚀刻液中缺乏含氧成分，拥有可以降低阴极的蚀刻速度的优点，从而提高铜回收的效率。

该项实用新型中，电解槽中阴极室包含一个阴极钛板和一个阴离子膜，电流密度在1 到 10A/m²之间。通过的液体需保持低速，且阴极和阳极之间的电压不超过10V，以避免因发热造成的损失。

按照在阴极室内如下化学反应：[CuCl]⁺ + 2e^- →Cu + Cl^- 、[CuCl₂]^- + e^- → Cu + 2Cl^-，将得到金属铜和氯离子，它们会向B隔间的阳极室和A隔间的中间室移动。

值得注意的是，所得铜的形式取决于阴极溶液中铜的含量：当阴极溶液中铜的浓度小于20 g/l，电流密度大于5A/dm²时，铜将以铜粉末的形式被电解，而当铜的浓度高于20 g/l，电流密度小于5A/dm²时，铜将以紧凑的铜板形式被电解。

为了通过电解槽产生实现废酸性蚀刻液再生所需的氧气和酸性H⁺，电解槽的A隔室具有三个小室，一个阳极室，一个中间室，一个阴极室。中间室和阳极室由一个阳离子膜隔开，和阴极室由一个阴离子膜隔开。阳极室包含硫酸（H₂SO₄）溶液和钛板电极，硫酸适宜的浓度为10% 到20%之间，电流密度为1 到 5 A/dm²。根据阳极室的化学反应： H₂O→ O₂ + 2H⁺，将产生氧气O₂，该氧气O₂将被提取并注入到反应器中的第一次溢流中的废酸性蚀刻液中。在电场的作用下，H⁺进入中间室并在溶液中形成酸性HCl，随后中间室溶液与反应器内第二次溢流进行循环。

为产生借助于电渗析膜可以加快电解铜速率的加速剂高氯酸盐，电解槽的B隔室包含两个小隔间，一个阳极室和一个阴极室，按照如下化学反应，阳极将产生高氯酸盐，酸和氧气：

Cl^- + 3H₂O→ ClO₃ ^- + 6H⁺ +6e^-

H₂O →2H⁺ + 1/2O₂ + 2e^-

总之，完全再生的酸蚀刻液将连续不断地提供给蚀刻机的喷杆，经过蚀刻工艺，又作为废蚀刻溶液回到反应器内。反应器内预溢流室中的一小部分溶液将直接导入电解槽的阴极室，通过电解来降低溶液中铜的浓度，剩余的大部分将经过反应器内另外两个连续的小室的处理。这两个小室与电解槽阳极室相连，产生的氧气将Cu(I)氧化成Cu(II), 产生HCl用来酸化生产溶液，蚀刻加速剂高氯酸盐也被添加到溶液中。反应器内的第三室将提供给蚀刻机喷杆富含[CuCl₂]^-的完全再生的蚀刻酸性溶液，从而重复另一周期的蚀刻和回收。

其次，本实用新型提高了蚀刻过程的稳定性和灵活性，将大大改善蚀刻工艺。传统蚀刻工艺存在蚀刻铜的量和回收再生的量之间化学不匹配的现象，无论是蚀刻液的供给，排放或是铜回收系统。为取得稳定的蚀刻进程，必须保持Cu(I)的浓度在0,01%以下，从而才能提供一个良好的蚀刻结果。因此，本实用新型中，蚀刻机和电解槽同步运行，以此来持续提供所需的再生蚀刻溶液，而不受生产波动的影响。因此，任何对蚀刻过程产生负面影响的再生过程的中断将不会发生。

按照如下举例，蚀刻1kg的金属铜：

(1) 2kg以Cu(I)形式存在的铜按照如下公式产生： [CuCl]⁺ + 3Cl^- + Cu → 2[CuCl₂]^-。

(2) 蚀刻机内回收1kg的蚀刻铜的同时，电解室内将产生251.8gr的氧气O₂，574.44gr的HCl。

(3) 要再生蚀刻机内产生的2kg的Cu(I)，按照如下公式，需251.8gr的氧气O₂和574.44gr的HCl， [CuCl₂]^- + H⁺ + 1/4 O₂ → [CuCl]⁺ + Cl- + 1/2 H₂O。

因此，电解过程中产生的气体和酸的量等同于再生所需的量。在上述例证中，再生2kg Cu(I)所需的试剂量等同于电解槽内加速剂隔室（B隔间）阳极产生的量，加速剂隔室必须与蚀刻机同步运行以此来保证蚀刻和回收之间的平衡。此外，电解槽需包含两个隔室，其中加速剂隔室必须在蚀刻材料减少的同时工作以此来为连续的再生过程提供足够的试剂。

本实用新型的一个实质性特点是，处理废酸性蚀刻液工艺的蓄水池中的酸性蚀刻液，经过回收和分别处理，将直接供给蚀刻机的喷嘴然后喷洒在印刷电路板上。同时，使用过的和/或者废酸性蚀刻液将被收集，随后经过废酸性蚀刻液处理工艺/系统处理，之后再作为高质量的蚀刻液提供给蚀刻机的喷嘴。这种处理工艺包含两个步骤：一个是蚀刻液再生和铜回收，另一个是废气及蚀刻机漂洗部分产生的冲洗水的处理。

过量气体和洗涤水的回收处理分为两个独立的处理系统。

蚀刻机和回收系统产生的气体基本包含水蒸气，盐酸，高氯酸以及被拖出的复合铜。在进入冲洗单元之前，这些气体先被导入冷凝器，将水和被脱出的物质冷凝，这些物质将被送往反应器内的第一溢流室。冷凝器是一个被液滴分离器分成四段的圆柱体，其中包括5个冷却盘。反应器内第三次溢流产生的气体将被冷凝器的风机吸入，被导入圆柱体底部。在经过3个液滴分离器和5个冷却盘后，使得气体在圆柱体上方的温度低于10 ^oC，从而达到良好冷凝效果。在圆柱体的顶端有两个出气口，从较高出口排出的温度较高密度较大的气体，将被与之相连的风机吸入进行新一轮的冷凝，从较低出口排出的密度较低的气体将进入洗涤器用于洗涤的第一个圆柱。

洗涤分成两步。第一步，即用于洗涤的第一个圆柱体，气体从低处进入高处，溶液漂洗的方向则与之相反，从高到低。漂洗经由一个特殊的喷嘴，溶液以喷雾的形式喷洒出，以此来提高分子间的接触。此外，这个用于洗涤的圆柱体，第一段包含一个由塑料球组成的分离层，这一层也是用来优化气/液体的接触。在塑料层之上有一个喷嘴，喷嘴之上是一个液滴分离器。洗涤的第二步需借助于喷射泵浦和喷嘴，气体将经过这个圆柱体内四个分离层的处理：第一层，塑料球，第二层液滴分离器，第三层，塑料球，第四层，液滴分离器。两个喷射泵浦吸入来自第一个洗涤圆柱体内的气体，注入第二个圆柱体的底部，然后在圆柱体中部和顶部分别受到来自喷嘴喷洒液体的冲洗。

最终被洗涤后完全清洁的气体将被释放到外部。

清洗时所使用的溶液为氢氧化钠溶液，其浓度1,5%~ 8%，温度在5℃ ~ 20℃之间，PH值为7~8，以此来达到完全的中和作用。

在冲洗阶段将发生如下化学反应：

HCl + NaOH → NaCl + H₂O 主要反应

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaOCl几乎可忽略

3Cl₂ + 6NaOH→5NaCL + NaClO₃ + 3H₂O几乎可忽略

在冲洗阶段，氢氧化钠溶液将逐步达到溶液的PH值界限，必须通过电-电渗析的三个室实现再生。

使用过的氢氧化钠溶液将经过电-电渗析器的中间室被然后被导入渗析器的阴极室，经过完全再生被重新送往洗涤器，该电-电渗析器的阳极室和电解槽的缓存槽进行溶液的循环。

在电-电渗析器的中间室中，氢氧化钠清洗溶液中的阴离子将通过阳离子膜游向阳极室而阳离子(Na⁺)将通过阴离子膜游向阴极室。

在电-电渗析器的中间室，氢氧化钠溶液中的阴离子（Cl-…）将通过阳离子膜游向阳极室。而阳离子（Na⁺）将通过阴离子膜游向阴极室。在阳极室内将根据如下反应形成系统中丢失的酸，如(HCl, HOCl, HClO₃..)。

H₂O + 2(xCl^-, xOCl^-, xClO₃ ^-) →2(xHCl, xHOCl, xHClO₃) + O₂ + 2e^-。

从中间室流向阴极室的废氢氧化钠溶液将在阴极室里被赋予来自中间室的钠离子，根据如下反应，在阴极室里将形成洗涤器内使用的氢氧化钠溶液：

2H₂O +2Na⁺ + 2e^- →H₂ + 2 Na⁺ + 2 OH^-

以下结合图2、图8描述下本实用新型中对蚀刻机内漂洗水的循环系统，循环系统包括电-电渗析器23、电渗析器22及渗透器21；

所述漂洗室5内分隔有第一清洗间5a、第二清洗间5b、第三清洗间5c，三个清洗间内均设置有用于将清洗液喷向产品的清洗喷头。

漂洗室5中第一清洗间5a处高度污染的漂洗水通过管路24的分管路24a流向电-电渗析器23的中间室，随后通过管路25的分管25b返回到第一清洗间5a处。电-电渗析器23的阳极室和阴极室通过管路31的分管路31a，31b与电解槽7的第一缓存槽7c相连，并通过管路32的分管路32a，32b实现废酸性蚀刻液的循环。通过电-电渗析器23里建立的电场，阴离子将经过阳离子膜游向阳极室，同时，阳离子经过阳离子膜游向阴极室，随后，阳极室产生酸，阴极室回收铜，从而降低漂洗室5中第一清洗间5a处漂洗水的污染程度。

通过管路24的分管24b，第一清洗间5a处被污染的漂洗水被送往电渗析器22的阳极室，阴极室和有浓缩溶液的中间室，随后经管路25的分管25b返回。一方面，这将净化第二清洗间5b处的漂洗水，另一方面将溶液中的含盐量转移到第一清洗间5a处，而第一清洗间5a本身通过电-电渗析器23来降低含盐率。

以上即可完成第一次漂洗水与电-电渗析器23的中间室进行循环，溶液中离子游向阳极室和阴极室，阳极室和阴极室均与第一缓存槽7c进行溶液的循环，从而降低了漂洗水中的含盐率。同时，第一次漂洗阶段的水和电渗析器22的中间室进行循环，从第二次清洗水中获取盐分，电渗析器22阳极和阴极间这样的水循环使得离子游向中间室。

最后，该循环中含盐率降低的溶液将被导入渗透器21，从渗透器21产生的被净化后的水将提供给最后一个漂洗阶段，浓缩的溶液将返还到第二次漂洗阶段。

按照水处理单元的设计，电-电渗析器和电渗析器中阴极室的宽度最小为7cm，从而可以从这些室中轻松地回收电解铜。

本项实用新型中，一个渗透器21与电渗析器22相连。漂洗室5中第二清洗间5b处被污染的漂洗水通过管路28导入渗透器21。其中，净化后的水经过管路30导入漂洗室5的第三清洗间5c处。浓缩部分将经管路29导入第二清洗间5b处。最终，第二清洗间5b处通过管路26给电渗析器22的稀释室提供漂洗水，又通过管路27从中得到稀释后的漂洗水。所述的渗透器是现有技术中的产品，具体原理在此不详述。

以下详细介绍气体处理系统。

在提取蚀刻机1产生的过量气体，电解槽A隔间7a和B隔间7b阴极室的气体，并通过管路36将气体注入反应器6中第一溢流室6b处，本项实用新型被证明在这方面是特别有利的。此外，从电解槽7中A隔间7a的阳极室提取的气体，通过管路38，同样也被注入到反应器6的第一溢流室6b中，这将给废酸性蚀刻液的再生提供支持。这些混合气体的注入，尤其是含氯的成分能够增大氧化还原电对Cu⁺⁺/Cu⁺和 Cu⁺/Cu之间的化学势，从而提高蚀刻的速度和质量。

预溢流室6a和第一溢流室6b处产生的过量气体，电解槽7中B隔间7b处阴极室产生的混合气体通过管路39以及B隔间7b处阳极室的气体经由管路37均被导入反应器中第二溢流室6c处，从而支持了废酸性蚀刻液2的再生。

反应器6中第一溢流室6b处经过处理的废酸性蚀刻液，被注入提取的气体，第一溢流室6b处易挥发的气体将被吸入并通过管路39重新注入第二溢流室6c处，从而再一次辅助了废酸性蚀刻液的再生。

第三溢流室6c处过量的气体将经管路40被注入反应器6的第三溢流室6d处，最终的气体将经由管路41被导入冷凝器33。

经过冷凝器33处理后的冷凝物2c经管路43被注入反应器6的第一溢流室6b中，以此来弥补系统因为被拖出和蒸发造成的溶液损失。

经过冷凝处理，过量的气体经管路42被导入洗涤器34，经过洗涤液2b的清洗，成分基本为氢氧化钠溶液和清水，之后完全清洁的气体将经由管路46排出。

为再生洗涤溶液2b，溶液将经管路44被导入气体循环系统中的电-电渗析器35的中间室，随后经由管路47进入电渗析器35的阴极室。最终，再生的清洗溶液2b经由管路45返回到洗涤器34中,从而开始一个新的循环。同时，电解槽7的第一缓存槽7c中含铜量较低的酸性蚀刻液2a将经管路31c进入电渗析器35的阳极室，来获取洗涤溶液2b中的离子，然后经管路32c返回到第一缓存槽7c中。

本实用新型并不限于前述实施方式，本领域技术人员在本实用新型技术精髓的启示下，还可能做出其他变更，但只要其实现的功能与本实用新型相同或相似，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种气体循环装置，其特征在于：所述气体循环装置与蚀刻液设备连接，所述气体循环装置包括第一电-电渗析器、一洗涤器及一冷凝器，所述蚀刻液设备连接一反应器及与所述反应器连接的电解槽；

2.如权利要求1所述的一种气体循环装置，其特征在于：所述反应器与电解槽之间设有的气体管路具体包括：所述A隔间的第一阴极室、B隔间的第二阴极室及A隔间的第一阳极室的气体出口通过气体管路与第一溢流室的气体入口连接，所述B隔间的第二阳极室的气体出口与第二溢流室的气体入口连接。

3.如权利要求1所述的一种气体循环装置，其特征在于：所述反应器内部管路包括：所述第一溢流室的气体过量出口与第二溢流室的气体入口连接，所述第二溢流室的过量气体出口与第三溢流室的气体入口连接。

4.如权利要求3所述的一种气体循环装置，其特征在于：所述反应器内第一、第二、第三溢流室在被注入气体时，均需经过一用磁石包裹的喷射泵浦。