EP0484771A1 - Chemikalientransportbehälter - Google Patents

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EP0484771A1
EP0484771A1 EP91118276A EP91118276A EP0484771A1 EP 0484771 A1 EP0484771 A1 EP 0484771A1 EP 91118276 A EP91118276 A EP 91118276A EP 91118276 A EP91118276 A EP 91118276A EP 0484771 A1 EP0484771 A1 EP 0484771A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chemicals
container
transport container
polyethylene
purity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP91118276A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Ulrich Dipl.-Ing. Hahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell Riedel de Haen AG
Original Assignee
Riedel de Haen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Riedel de Haen AG filed Critical Riedel de Haen AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/84—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for for corrosive chemicals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D11/00—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of plastics material
    • B65D11/02—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of plastics material of curved cross-section
    • B65D11/06—Drums or barrels

Definitions

  • the subject matter of the present invention relates to a chemical transport container for liquid chemicals, in particular liquid high-purity chemicals for the electronics industry.
  • high-purity chemicals are understood to be chemicals which contain a maximum of 50 particles / ml with a size of> 0.2 ⁇ m and a maximum of 10 particles / ml with a size of> 0.5 ⁇ m.
  • metals such as aluminum, cobalt, chromium, copper, iron, magnesium, manganese, nickel, lead, etc. are contained in a maximum amount of 1 ppb each.
  • the maximum chloride content is 0.1 ppm, nitrate 0.2 ppm, phosphate 0.02 ppm and sulfate 0.1 ppm.
  • a large chemical container that meets all of the above requirements is not known.
  • the present invention provides a large chemical transport container that meets these requirements.
  • the transport container for liquid chemicals in particular liquid high-purity chemicals for the electronics industry of the present invention, is characterized in that it consists of an inner shell of high-purity, non-auxiliary polyethylene and an outer shell of commercially available, auxiliary polyethylene.
  • high-purity polyethylene containing no auxiliaries is understood to mean polyethylene which has been produced without any use of the normally customary auxiliaries.
  • Normally customary auxiliaries are stabilizers, in particular antioxidant ions, which are known to the person skilled in the art (see, for example, plastics 78 (2), 142 (1988)).
  • polyethylene containing auxiliary means that it is produced using the said auxiliary.
  • the space between the inner and outer shell is advantageously filled with a gas that can be metered through a valve in the outer shell.
  • gases examples are nitrogen, noble gases such as helium, neon or argon, or air.
  • the inner shell is expediently produced in such a way that it forms the smoothest possible, seamless and seamless inner surface.
  • the upper and lower part can be formed, for example, from deep-drawn bobbin-case bottoms, which in turn are made from plates, which are connected seamlessly to a cylindrical middle piece. This inner shell is completely and seamlessly encased with the outer shell.
  • the opening of the container according to the invention is closed with a closure, e.g. a closure plate, but preferably closed with a welded block flange.
  • a closure e.g. a closure plate
  • the flange like the outer shell, advantageously consists of auxiliary material-containing polyethylene and is welded on the inside, which is in contact with chemicals, to a plate made of high-purity, non-auxiliary material-containing polyethylene.
  • the block flange connects the inner and the outer shell by welding.
  • the flange has several connections for the supply and discharge lines, riser or immersion pipes and the like, which allow the container to be filled and emptied.
  • the connections for the inlets and outlets of the liquid chemical, the connections for the inlets and outlets of the inert and / or compressed gases and the like can be designed as connecting pieces, which in turn have suitable closures, such as screw closures, quick couplings, taps and / or valves can be closed are.
  • Connections for sensors and the sensors for monitoring the filling or emptying process can also be arranged in the actual container closure.
  • connections arranged in the closure serve both to fill the container and to remove the chemicals from the container.
  • the necessary feed and discharge lines for the chemical as well as any feed and discharge lines for the inert or compressed gases mentioned or the sensors or the like required for the filling or removal process are transferred to the in both when filling and when removing the chemical existing connections connected to the lock.
  • the connections e.g. In their design, e.g. in their diameter, they should all be the same. However, one or more connections or connecting pieces can deviate from this same configuration. All connection pieces can also be designed differently.
  • the inner container can be emptied by overpressure or pumping.
  • Several connections are connected to several ascending pipes made of high-purity, no auxiliary materials, reaching to the bottom of the inner shell.
  • the ventilation is expediently carried out via a membrane valve or needle valve.
  • the ventilation via the valve prevents the uncontrolled escape of chemicals through one of the riser pipe connections if a chemical-specific container overpressure has built up.
  • particle-free, filtered gas can be supplied for pressure equalization in the case of negative pressure.
  • this is in an outer container made of polyethylene tube adjusted and fixed by struts.
  • the tube is closed by a flat underbody and preferably mounted on a plastic pallet.
  • the upper side is closed by a convex upper floor with openings for the flange by welding, an elevated collar having the function of a protective collar for the fittings mounted on the container flange. It is advisable to install an outward drainage, eg a pipe, at the lowest point of the convex top floor.
  • the upper edge of the outer container can finally be closed with an additional plate.
  • the space between the outer and the inner container can be empty or completely or partially filled with a material, for example a heat-insulating material.
  • Foam plastics can have open or closed cells and are known from thermoplastic, elastomeric or thermoset polymers.
  • the foam plastic can consist of polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene, urea-formaldehyde resin, epoxy resin, polyimide, but in particular of polyurethane, for example based on methyl bisphenyl isocyanate.
  • the space between the outer and inner container is preferably foamed with a so-called polyurethane integral foam.
  • the chemical transport container according to the invention enables the safe transport of highly pure liquid, possibly also aggressive chemicals, even with contents of 500 l and more, without risk of contamination and risk of breakage. There will also be major temperature fluctuations avoided during transport and storage.
  • the inner shell is denoted by 1 and the outer shell by 2.
  • a gas can be metered into the space 3 between the inner and outer shell via the valve 4.
  • the block flange 5 connects the inner and outer shell by welding and has a plurality of connections (not shown in the figure) for the supply and discharge lines, riser or immersion pipes and the like.
  • the inner container is set in an outer container made of polyethylene tube 6 and fixed by struts 7.
  • the tube is closed by a flat underbody 8 and mounted on a pallet 9.
  • the top is closed with a convex top 10 with an opening for the flange 5.
  • a drainage 11 leads from the lowest point of the convex top floor 10 to the outside.
  • the outer container 6 is closed at the top by an additional plate 12.
  • the space 13 between the outer and the inner container is foamed in the lower part with a foam 14.

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Abstract

Der Transportbehälter für flüssige Chemikalien, insbesondere flüssige, hochreine Chemikalien für die Elektronikindustrie besteht aus einer inneren Schale aus hochreinem, keine Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen und einer äußeren Schale aus Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen. <IMAGE>

Description

  • Der Gegenstand der vorliegende Erfindung betrifft einen Chemikalientransportbehälter für flüssige Chemikalien, insbesondere flüssige Hochreinchemikalien für die Elektronikindustrie.
  • In den letzten Jahren sind die Anforderungen an die Reinheit von flüssigen Spezialchemikalien, z.B. von Prozeßchemikalien für die Elektronikindustrie, stark gestiegen. Dabei wird, z.B. bedingt durch die immer kleiner werdenden Abmessungen der von der Elektronikindustrie unter Verwendung von Prozeßchemikalien hergestellten Mikrochips, zunehmend die Forderung nach Partikelfreiheit der flüssigen Hochreinchemikalien erhoben.
  • Im Rahmen dieser Erfindung werden unter Hochreinchemikalien Chemikalien verstanden, die maximal 50 Partikel/ml mit einer Größe von >0,2 µ und maximal 10 Partikel/ml mit einer Größe von >0,5 µ enthalten. Weiterhin sind Metalle, wie beispielsweise Aluminium, Kobalt, Chrom, Kupfer, Eisen, Magnesium, Mangan, Nickel, Blei usw. maximal in einer Menge von jeweils 1 ppb enthalten. Der Gehalt an Chlorid beträgt maximal 0,1 ppm, an Nitrat 0,2 ppm, an Phosphat 0,02 ppm und an Sulfat 0,1 ppm.
  • Die Herstellung flüssiger, partikelfreier Hochreinchemikalien wird von den Feinchemikalienherstellern beherrscht. Zur Lagerung und zum Transport sind allerdings bekannte Behälter aus handelsüblichen Werkstoffen nicht geeignet.
  • Bei der Lieferung der flüssigen Hochreinchemikalien an die Elektronikindustrie kommen aus wirtschaftlichen Gründen nur Großgebinde in Betracht. Diese sollten so beschaffen sein, daß sie eine Kontamination des Behälterinhaltes ausschließen, auch bei rauher Behandlung durch Gabelstapler und dergleichen bruchsicher sowie einfach und preiswert herstellbar sind.
  • Sie sollen von Gabelstaplern und anderen üblichen Transportvorrichtungen ohne Transportrisiko bewegt werden können, d.h. auch bei einem Fall den Behälter sicher vor Bruch schützen.
  • Ein Großchemikalienbehälter, der alle vorgenannten Anforderungen erfüllt, ist nicht bekannt. Durch die vorliegende Erfindung wird ein Großchemikalientransportbehälter zur Verfügung gestellt, der diese Anforderungen erfüllt.
  • Der Transportbehälter für flüssige Chemikalien, insbesondere flüssige Hochreinchemikalien für die Elektronikindustrie der vorliegenden Erfindung, ist dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer inneren Schale aus hochreinem, keine Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen und einer äußeren Schale aus handelsüblichem, Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen besteht.
  • Unter hochreinem, keine Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen wird im Rahmen dieser Erfindung Polyethylen verstanden, das ohne jede Verwendung der normalerweise üblichen Hilfsmittel hergestellt wurde. Normalerweise übliche Hilfsmittel sind Stabilisatoren, insbesondere Antioxidantion, die dem Fachmann bekannt sind (siehe z.B. Kunststoffe 78(2), 142 (1988)). Im Gegensatz dazu bedeutet Hilfsmittel enthaltendes Polyethylen, daß es unter Verwendung der genannten Hilfsmittel hergestellt ist.
  • Der Raum zwischen innerer und äußerer Schale ist vorteilhafterweise mit einem Gas gefüllt, das über ein Ventil in der äußeren Schale dosiert werden kann. Geeignete Gase sind beispielsweise Stickstoff, Edelgase wie beispielsweise Helium, Neon oder Argon, oder auch Luft.
  • Zweckmäßigerweise wird die Innenschale so hergestellt, daß sie eine möglichst glatte, fugen- und übergangslose Innenfläche bildet. Der obere und untere Teil können beispielsweise aus tiefgezogenen Klöpperböden, die ihrerseits aus Platten hergestellt sind, gebildet sein, die mit einem zylindrischen Mittelstück fugenlos verbunden sind. Diese innere Schale ist mit der äußeren Schale vollständig und nahtlos umhüllt.
  • Auf diese Weise wird erreicht, daß ein Austreten von Flüssigkeit an die Umwelt verhindert wird, falls die mechanisch instabile innere Schale beispielsweise aufgrund extremer Transportbelastungen zerstört wird.
  • Die Öffnung des erfindungsgemäßen Behälters ist mit einem Verschluß, z.B. einer Verschlußplatte, bevorzugt aber mit einem eingeschweißten Blockflansch, verschlossen. Vorteilhafterweise besteht der Flansch wie die äußere Schale aus Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen und ist an der chemikalienberührten Innenseite mit einer Platte aus hochreinem, keine Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen verschweißt. Der Blockflansch verbindet die innere und die äußere Schale durch Verschweißung.
  • Der Flansch besitzt mehrere Anschlüsse für die Zu- und Ableitungen, Steig- oder Tauchrohre und dergleichen, die eine Befüllung und Entleerung des Behälters gestatten. Die Anschlüsse für die Zu- und Ableitungen der flüssigen Chemikalie, die Anschlüsse für die Zu- und Ableitungen der Inert- und/oder Druckgase und dgl. können als Anschlußstutzen ausgeführt werden, die ihrerseits mit geeigneten Verschlüssen, wie z.B. Schraubverschlüssen, Schnellkupplungen, Hähnen und/oder Ventilen verschließbar sind. In dem eigentlichen Behälterverschluß können auch Anschlüsse für Sensoren und die Sensoren für die Überwachung des Befüllungs- oder Entleerungsvorgangs angeordnet sein.
  • Die in dem Verschluß angeordneten Anschlüsse dienen sowohl der Befüllung des Behälters als auch zur Entnahme der Chemikalien aus dem Behälter. Die hierfür erforderlichen Zu- und Ableitungen für die Chemikalie sowie eventuelle Zu- und Ableitungen für die genannten Inert- oder Druckgase oder die für den Befüllungs- oder Entnahmevorgang erforderlichen Sensoren oder dergleichen werden sowohl bei der Abfüllung als auch bei der Entnahme der Chemikalie an die in dem Verschluß vorhandenen Anschlüsse angeschlossen. Die Anschlüsse, z.B. Anschlußstutzen können in ihrer Ausgestaltung, z.B. in ihrem Durchmesser, untereinander alle gleich ausgestaltet sein. Von dieser gleichen Ausgestaltung können jedoch ein oder mehrere Anschlüsse oder Anschlußstutzen abweichen. Es können auch alle Anschlußstutzen unterschiedlich ausgestaltet sein.
  • Die Entleerung des inneren Behälters kann durch Überdruck oder Pumpen erfolgen. Mehrere Anschlüsse sind mit mehreren bis auf den Boden der inneren Schale reichenden Steigrohren aus hochreinem, keine Hilfsmittel enthaltenden Polethylen verbunden. Zweckmäßigerweise erfolgt die Belüftung über ein Membranventil oder Nadelventil. Die Belüftung über das Ventil verhindert das unkontrollierte Austreten von Chemikalien über einen der Steigrohranschlüsse, wenn sich ein chemikalienspezifischer Behälterüberdruck aufgebaut hat. Des weiteren kann bei Unterdruck partikelfreies gefiltertes Gas zum Druckausgleich zugeführt werden.
  • In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behälters wird dieser in einen äußeren Behälter aus Polyethylenrohr eingestellt und durch Streben fixiert. Das Rohr ist durch einen ebenen Unterboden verschlossen und vorzugsweise auf eine Kunststoffpalette montiert. Die Oberseite ist mit einem konvexen Oberboden mit Öffnungen für den Flansch durch Verschweißung verschlossen, wobei ein überhöhter Kragen die Funktion eines Schutzkragen für die auf dem Behälterflansch montierten Armaturen hat. Es ist zweckmäßig, am tiefsten Punkt des konvexen Oberbodens eine nach außen führende Dränage, z.B. ein Rohr, anzubringen. Der obere Rand des äußeren Behälters kann schließlich noch mit einer zusätzlichen Platte abgeschlossen sein.
  • Der Raum zwischen dem äußeren und dem inneren Behälter kann leer oder aber ganz oder teilweise mit einem Material, beispielsweise einem wärmeisolierenden Material, ausgefüllt sein.
  • Als wärmeisolierendes Material können z.B. Kork, lose Wolle, Mineralfaserstoffe, insbesondere aber Schaumkunststoffe, verwendet werden. Schaumkunststoffe können offen- oder geschlossenzellig sein und sind von thermoplastischen, elastomeren oder duromeren Polymeren bekannt. Beispielsweise kann der Schaumkunststoff aus Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Harnstoff-Formaldehyd-Harz, Epoxidharz, Polyimid, insbesondere aber aus Polyurethan, beispielsweise auf Basis von Methyl-bis-phenylisocyanat, bestehen. Vorzugsweise wird der Zwischenraum zwischen äußerem und innerem Behälter mit einem sogenannten Polyurethan-Integralschaum ausgeschäumt.
  • Der erfindungsgemäße Chemikalientransportbehälter ermöglicht auch bei Inhalten von 500 l und mehr einen sicheren Transport hochreiner flüssiger, gegebenenfalls auch aggressiver Chemikalien ohne Kontaminationsgefahr und Bruchrisiko. Auch werden größere Temperaturschwankungen beim Transport und bei der Lagerung vermieden.
  • Die Neuerung wird anhand der beiliegenden Figur weiter erläutert, in der eine bevorzugte Ausführungsform des neuerungsgemäßen Transportbehälter im Vertikalschnitt schematisch dargestellt ist.
  • In der Figur ist die innere Schale mit 1 und die äußere Schale mit 2 bezeichnet. In den Zwischenraum 3 zwischen innerer und äußerer Schale kann über das Ventil 4 ein Gas eindosiert werden. Der Blockflansch 5 verbindet innere und äußere Schale durch Verschweißung und besitzt mehrere, in der Figur nicht gezeigte Anschlüsse für die Zu- und Ableitungen, Steig- oder Tauchrohre und dergleichen. Der innere Behälter ist in einem äußeren Behälter aus Polyethylenrohr 6 eingestellt und durch Streben 7 fixiert. Das Rohr ist durch einen ebenen Unterboden 8 verschlossen und auf eine Palette 9 montiert. Die Oberseite ist mit einem konvexen Oberboden 10 mit einer Öffnung für den Flansch 5 verschlossen. Eine Dränage 11 führt vom tiefsten Punkt des konvexen Oberbodens 10 nach außen. Der äußere Behälter 6 ist nach oben durch eine zusätzliche Platte 12 abgeschlossen.
  • Der Raum 13 zwischen dem äußeren und dem inneren Behälter ist im unteren Teil mit einem Schaum 14 ausgeschäumt.

Claims (7)

  1. Transportbehälter für flüssige Chemikalien, insbesondere flüssige Hochreinchemikalien für die Elektronikindustrie, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einer inneren Schale (1) aus hochreinem, keine Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen und einer äußeren Schale (2) aus handelsüblichem, Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen besteht.
  2. Transportbehälter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (3) zwischen innerer und äußerer Schale mit einem Gas gefüllt ist, das über ein Ventil (4) in der äußeren Schale dosiert werden kann.
  3. Transportbehälter gemäß Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung mit einem eingeschweißten Blockflansch (5) verschlossen ist.
  4. Transportbehälter gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockflansch (5) aus Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen besteht und an der chemikalienberührten Innenseite mit einer Platte aus hochreinem, keine Hilfsmittel enthaltendem Polyethylen verschweißt ist.
  5. Transportbehälter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportbehälter in einen äußeren Behälter (6) aus Polyethylenrohr eingestellt und durch Streben (7) fixiert ist.
  6. Transportbehälter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (13) zwischen äußerem und inneren Behälter ganz oder teilweise mit einem Material (14), beispielsweise einem wärmeisolierenden Material, ausgefüllt ist.
  7. Transportbehälter gemäß Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Behälter (6) auf eine Kunststoffpalette (9) montiert ist.
EP91118276A 1990-11-05 1991-10-26 Chemikalientransportbehälter Withdrawn EP0484771A1 (de)

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