CN208340142U - 一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，包括回收系统和浓度调整系统，通过在处理玻璃基板制作中生成的剥离液废液的时候，采用回收系统回收大部分的有用化学品成份，并通过浓度调整系统来调整回收液中的有用化学品成份的浓度比例，以达到制程需求规格，可以投入生产流程加以再次使用。本申请所公开的技术方案，在通过回收系统减少剥离液废液排放、保护环境、降低环保成本的同时，还通过浓度调整系统保证了回收后的剥离液可以立刻投入生产流程，再次使用。工业流程相对简单，工作可靠，所带来的经济效益明显又直接。

Description

一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统

技术领域

本申请涉及玻璃生产领域，尤其涉及的是一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统。

背景技术

近年光电产业于国内快速成长，尤其是平板显示器产业。随着平板显示器尺寸的增大，显示器面板中的玻璃基板尺寸也相应增加，使得玻璃基板生产中所使用的各类化学品耗量也增加，故而，为降低制造成本，并提高竞争力，目前各生产商均朝降低化学品的使用量及回收未使用的化学品，这两个方向努力，一方面将可利用之资源加以充分利用，另一方面也降低了废弃物的产生，对环境保护有益。

但因为生产过程中的许多化学品都是必须的，并且，这些化学品通常都很难在一次生产流程中完全使用完毕，这样就会导致既浪费了化学品，增加了原材料成本，又因为化学品的排放而增加了废弃物处理成本，同时，还增加了环境污染。

故而通过降低化学品的使用量而提高效益的方法受限太多，而通过回收那些在完成一次生产流程后，还未能充分反应的化学品，重新投入生产流程，加以最大化利用，就成为了各厂商因为有利益驱动而追求的一个现实的目标。

而具体到玻璃基板生产行业，在玻璃基板生产过程中，需要使用大量的光刻胶剥离液（stripper），所述剥离液的主要成份包括乙醇胺MEA、二乙二醇单丁醚BDG、二甲基亚砜DMSO等化学品，以及水和有机溶剂，如二甲基亚砜DMSO、N-甲基吡咯烷酮NMP等和多种醇。

所述剥离液在生产中的作用为：因为在印刷电路板、液晶显示面板、半导体集成电路等工艺制造过程中，需要通过多次图形掩膜照射曝光及蚀刻等工序，在硅晶圆或玻璃基片上形成多层精密的微电路，而当微电路形成后，就需要使用剥离液将涂覆在微电路保护区域上作为掩膜的光刻胶除去。

而因为所述剥离液主要成份都是有机物，故而大量的排放将带来环境问题，并且，因为浪费了还可以继续使用的有用化学品，并增加了化学品废弃物的处理费用，也降低了生产企业的生产收益。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统。

本申请的技术方案如下：

本申请公开了一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，用于处理玻璃基板制作中生成的剥离液废液，并生成可再次使用的剥离液新液，包括回收系统和浓度调整系统，所述回收系统用于回收所述废液中的有用化学品成份，所述浓度调整系统用于调整回收液中所述有用化学品成份的浓度比率，以达到制程需求规格；所述有用化学品成份包括单乙醇胺MEA、二乙二醇单丁醚BDG、二甲基亚砜DMSO和N-甲基吡咯烷酮NMP。

优选地，所述回收系统包括通过一个蒸馏柱连接的去除高沸点杂质的加热分离子系统和去除低沸点杂质的沸腾冷凝子系统。

更优选地，所述回收系统还连接一个真空泵，用于降低所述回收系统内的气压。

优选地，所述加热分离子系统包括用于加热所述废液产生蒸汽的加热柱和连接所述加热柱的分离柱，所述分离柱用于分离所述蒸汽与液体，所述液体返回所述加热柱，所述蒸汽通过连接所述蒸馏柱的中部的蒸汽管道进入所述蒸馏柱。

优选地，所述沸腾冷凝子系统包括冷凝柱和重沸腾柱，所述冷凝柱用于液化所述蒸汽为冷凝液，所述重沸腾柱用于加热所述冷凝液，汽化所述冷凝液中的低沸点杂质。

更优选地，所述剥离液再生系统还包括一个通过管道连接所述冷凝柱下方和所述蒸馏柱上方的冷凝液输出电机和一个通过管道连接所述蒸馏柱下方与所述重沸腾柱上方的蒸馏柱输出电机；所述重沸腾柱下部还连接一个回收液管道，用于输出所回收的回收液。

进一步优选地，所述浓度调整系统包括一个混合腔，所述混合腔通过一个输入阀门连接所述回收液管道，输入所述回收液，所述混合腔还连接至少一个用于加入需补充化学物的补充液管道，每个所述补充液管道上都分别设有相应的补充液阀门，以及一个输出混合好的剥离液新液的输出口及控制所述输出口开闭的新液输出阀门。

更进一步优选地，所述混合腔内设有延长混合过程的螺旋结构。

再进一步优选地，所述混合腔还设有用于测量所述混合腔内的液体浓度的密度指示控制器。

再进一步优选地，所述剥离液再生系统还包括用于计算求得需要补充的化学物应加入重量的可程序化逻辑控制器，所述可程序化逻辑控制器还用于控制所述输入阀门、所述补充液阀门和所述新液输出阀门的开闭。

本申请所公开的剥离液再生系统，通过在处理玻璃基板制作中生成的剥离液废液的时候，采用所述回收系统回收大部分的有用化学品成份，并通过所述浓度调整系统来调整回收液中的有用化学品成份的浓度比例，以达到制程需求规格，可以投入生产流程加以再次使用。本申请所公开的技术方案，在通过回收系统减少剥离液废液排放、保护环境、降低环保成本的同时，还通过浓度调整系统保证了回收后的剥离液可以立刻投入生产流程，再次使用。工业流程相对简单，工作可靠，所带来的经济效益明显又直接。

附图说明

图1是本申请的剥离液再生系统的整体结构框架图。

图2是本申请的剥离液再生系统中的回收系统的内部结构示意图。

图3是本申请的剥离液再生系统中的浓度调整系统的内部结构示意图。

图中，1.加热柱 2.分离柱 3.蒸馏柱 4.重沸腾柱 5.冷凝柱 6.真空泵 7.加热器8.回收液管道 9.冷却器 23. 蒸汽管道 34.蒸馏柱输出电机 47.重沸腾加热器 53.冷凝液输出电机 100. 回收系统 110.加热分离子系统 120.沸腾冷凝子系统 200.浓度调整系统 210.混合腔 211.输入阀门 212. 补充液阀门 213. 密度指示控制器 214.电机 215.可编程逻辑控制器 216.液面指示控制器 217.回流阀门 218. 新液输出阀门。

具体实施方式

本申请提供一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

当使用剥离液（stripper）来处理玻璃基板时，在一个流程结束后，就会产生一定量的剥离液废液，本申请主要是应用于处理所述剥离液废液，在处理后直接重生可以再次使用于生产流程中的剥离液新液。

如图1所示，本申请的剥离液再生系统，主要包括两个子系统，回收系统100和浓度调整系统200。所述回收系统100用于回收所述废液中的有用化学品成份，主要包括单乙醇胺MEA、二乙二醇单丁醚BDG、二甲基亚砜DMSO和N-甲基吡咯烷酮NMP等化学物质。所述浓度调整系统200用于调整回收液中的各个有用化学品成份的比例，从而生成可以直接供生产线使用的剥离液新液。

所述有用化学品成份的物理性质如下表1所示：

表1. 剥离液中主要有机组成物及特性

化学品	分子量	密度	沸点（℃）	闪点（℃）	对水溶解度
						BDG	162.23	0.9536	230.6	78	∞
MEA	61.06	1.0174	170.95	93	∞
						DMSO	78.13	1.1	189	95	∞
NMP	99.13	1.028	202	95	∞

从表中可见，四种主要的有用化学品的沸点皆位于约170-230℃之间，故完全可以通过蒸馏和冷凝处理而从废液中加以回收，只是要分离废液中的高沸点杂质，主要为废液中的固体、光阻等杂质，以及低沸点杂质，主要为水，沸点为100℃。

相应地，本申请的回收系统包括两个部分，一个是去除高沸点杂质的加热分离子系统110，一个是去除低沸点杂质的沸腾冷凝子系统120，两个部分通过一个蒸馏柱3相连接。

结合图2，所述回收系统100的具体工作流程介绍如下：

所述加热分离子系统110包括用于加热所述废液产生蒸汽的加热柱1和连接于所述加热柱1的分离柱2，所述废液从所述加热柱1的上部送入，在重力作用下，自然下落，经过加热器7被加热，并部分汽化成为蒸汽后，进入所述分离柱2。所剩下的液体落于所述加热柱1的底部，被一个电机抽取重新送入所述加热柱1的上部，与新来的废液一起，再次接受加热器7的加热。

所述加热器7的加热方式，可以是任何加热方式，但需要至少达到所述有用化学品中沸点最高的温度，从而可以保证完全蒸发所述有用化学品，并且，优选为使用灼热的有机物质蒸汽来加热。相应地，所述加热柱1的加热部分的结构，也优先采用热交换器的形式，例如采用螺旋形等增加热交换面积、有利于热交换的结构。

在所述蒸汽进入所述分离柱2后，也会部分被冷凝为液体，所述液体也被返回所述加热柱1，同样地再次被加热蒸发。所述蒸汽则通过在所述分离柱2上部设置的连接至所述蒸馏柱3的中部的蒸汽管道23进入所述蒸馏柱3。然后从所述蒸馏柱3中继续上行，并从所述蒸馏柱3的上部所连接的管道送至冷凝柱5的上部，进入所述沸腾冷凝子系统。

所述沸腾冷凝子系统包括重沸腾柱4和冷凝柱5，所述蒸汽在所述冷凝柱5中，接受冷却器9的冷却而被液化为冷凝液，所述冷却器9的冷却方式也是可以采用多样，优选为使用冷却水的方式，采用热交换器的结构，将蒸汽完全冷却液化为冷凝液，冷凝液则从冷凝柱5的底部连接的管道，经过冷凝液输出电机53的抽取而返回所述蒸镏柱3，返回点优选为设置在所述蒸镏柱3的上部，至少在所述蒸汽管道23于所述蒸镏柱3的开口的更上方。在重力作用下，所述冷凝液下落，下落的同时也可以与上升的蒸汽进行热交换，故而优选地，在所述蒸镏柱3的上部，位于所述蒸汽管道23与冷凝液入口之间，也设置一个热交换装置，从而可以利用所述冷凝液的相对低温吸收一部分蒸汽中的热量，协助蒸汽的后续液化过程。而冷凝液连同液化后的部分蒸汽，都在重力作用下落于所述蒸镏柱3的底部，通过所连接的管道，由蒸馏柱输出电机34再抽运至重沸腾柱4的上部，在落下的同时被重沸腾柱4上部管壁设置的重沸腾加热器47加热，此时，因为此处加热的目的只是为了蒸发冷凝液中的低沸点杂质，主要是水，故而，所述重沸腾加热器47的加热温度比较低，只需要略超过100℃即可。此处，自然也可以设置一个热交换器，以方便加热过程。

经过蒸发除去低沸点杂质的所述冷凝液，下落至所述重沸腾柱4的底部汇聚，形成回收液，在回收液中的成份中，已经除去了所述废液中的高沸点杂质和低沸点杂质，剩下的基本都是液态的所述有用化学品成份了。但是，因为是经过蒸发冷凝而回收的，故而回收液中的各有用化学品成份的比例未必合理，这就需要经过下一步的浓度调整系统200的调整后，才能直接使用于生产线上。

故而，所述回收液从所述重沸腾柱4下部的回收液管道8排出，送入浓度调整系统200，进行调整所述有用化学品成份的浓度比例的后续处理。

在一个更佳的实施例中，所述回收系统100的最后还连接一个真空泵6，所述真空泵6优选为连接在所述冷凝柱5上，用于在所述回收流程开始前，通过抽气，降低整个所述回收系统内的气压，尤其是制造接近真空的环境，以帮助降低各所述有用化学品的沸点，既加快了回收处理的速度，又可以降低各有用化学品的沸腾温度，防止高温变质。

如图3所示，所述浓度调整系统200包括一个混合腔210，所述回收液经过输入阀门211的控制，从所述回收液管道8中输入所述混合腔210，并在此处接受各有用化学品的份量比例调整，以达到制程需求的规格，从而可以被直接继续使用于生产流程中。

所述浓度调整系统200通过一个可编程逻辑控制器215来控制各个步骤，主要通过开关各个相应的阀门来完成对各个有用化学品成份调整流程的控制。具体如下：所述可编程逻辑控制器215控制输入阀门211开启，向所述混合腔210中输入所述回收液。通过混合腔210上设置的液面指示控制器216的测量和反馈，当液面达到预设高度，也即混合腔210中的回收液达到一定的量后，可编程逻辑控制器215控制所述输入阀门211关闭，启动电机214运行，将所述回收液泵入一个循环中，经过打开的回流阀门217再返回所述混合腔210，在所述循环的途中，连接有一个密度指示控制器213，实时检测所述回收液的密度，并实时反馈给所述可编程逻辑控制器215，用于根据预存的回收液密度和成份对应表，来判断所述回收液中各有用化学品的具体成份比例，而因为所述回收液的总量是由所述液面指示控制器216控制确定的，故而可以确定所需要加入的有用化学品的数量。

当所述有用化学品的数量被确定后，所述可编程逻辑控制器215控制相应的各个补充液管道上的补充液阀门212打开，将相应数量的各有用化学品的补充液输入至所述混合腔210中，同时，所述电机214继续工作，继续所述回收液的循环过程，而所述密度指示控制器213，也继续检测和反馈的过程。直到当所述密度指示控制器213检测到的所述回收液的密度吻合预存的所述对应表，表明所述混合腔210中的回收液已经符合要求，成为可以直接使用于生产线上的混合好的剥离液新液，则所述可编程逻辑控制器215关闭所述回流阀门217，打开新液输出阀门218，通过输出口输出所述剥离液新液，从而完成了所述的浓度调整过程，达到了制程需求规格。

整个的废弃的剥离液再生过程也相应地完成。

在本申请的一个更佳的实施例中，为了保证在所述混合腔210中的回收液与补充液的混合更均匀，所述混合腔210内还可以设有延长混合过程的各种结构，例如螺旋结构等。

本申请所公开的剥离液再生系统，在处理对玻璃基板制作过程中生成的剥离液废液的时候，采用所述回收系统100回收大部分的有用化学品成份，并通过所述浓度调整系统200来调整回收液中的有用化学品成份的浓度比例，以达到制程需求规格，可以投入生产流程加以再次使用。本申请所公开的技术方案，在通过回收系统100减少剥离液的废液排放、保护环境、降低环保成本的同时，还通过浓度调整系统200保证了回收后的剥离液可以立刻投入生产流程，再次使用。工业流程相对简单，工作可靠，所带来的经济效益明显又直接。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，用于处理玻璃基板制作中生成的剥离液废液，并生成可再次使用的剥离液新液，包括回收系统和浓度调整系统，所述回收系统用于回收所述废液中的有用化学品成份，所述浓度调整系统用于调整回收液中所述有用化学品成份的浓度比率，以达到制程需求规格；

所述有用化学品成份包括单乙醇胺MEA、二乙二醇单丁醚BDG、二甲基亚砜DMSO和N-甲基吡咯烷酮NMP。

2.根据权利要求1所述的一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，所述回收系统包括通过一个蒸馏柱连接的去除高沸点杂质的加热分离子系统和去除低沸点杂质的沸腾冷凝子系统。

3.根据权利要求2所述的一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，所述回收系统还连接一个真空泵，用于降低所述回收系统内的气压。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，所述加热分离子系统包括用于加热所述废液产生蒸汽的加热柱和连接所述加热柱的分离柱，所述分离柱用于分离所述蒸汽与液体，所述液体返回所述加热柱，所述蒸汽通过连接所述蒸馏柱的中部的蒸汽管道进入所述蒸馏柱。

5.根据权利要求4所述的一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，所述沸腾冷凝子系统包括冷凝柱和重沸腾柱，所述冷凝柱用于液化所述蒸汽为冷凝液，所述重沸腾柱用于加热所述冷凝液，汽化所述冷凝液中的低沸点杂质。

6.根据权利要求5所述的一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，还包括一个通过管道连接所述冷凝柱下方和所述蒸馏柱上方的冷凝液输出电机和一个通过管道连接所述蒸馏柱下方与所述重沸腾柱上方的蒸馏柱输出电机；所述重沸腾柱下部还连接一个回收液管道，用于输出被回收的回收液。

7.根据权利要求6所述的一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，所述浓度调整系统包括一个混合腔，所述混合腔通过一个输入阀门连接所述回收液管道，输入所述回收液，所述混合腔还连接至少一个用于加入需补充的有用化学品的补充液管道，每个所述补充液管道上都分别设有相应的补充液阀门，以及一个输出混合好的剥离液新液的输出口及控制所述输出口开闭的新液输出阀门。

8.根据权利要求7所述的一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，所述混合腔内还设有延长混合过程的结构。

9.根据权利要求8所述的一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，所述混合腔还设有用于测量所述混合腔内的液体浓度的密度指示控制器。

10.根据权利要求7至9任一所述的一种用于玻璃基板处理后的剥离液的再生系统，其特征在于，还包括用于计算求得需要补充的化学物应加入重量的可程序化逻辑控制器，所述可程序化逻辑控制器还用于控制所述输入阀门、所述补充液阀门和所述新液输出阀门的开闭。