TW498053B - Process for the aqueous purification of hydrogen peroxide containing impurities - Google Patents

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498053 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明（丨） 本發明乃關於純化含有不純物、其之某些爲離子形式 之過氧化氫水溶液之方法，其中該水溶液的純化係藉將其 通過至少一個陰離子類之第一樹脂以至少移除某些陰離子 不純物且然後通過至少一個陽離子類之第二樹脂以至少移 除某些陽離子不純物，反之亦然。 過氧化氫通常係藉葱醌衍生物或此衍生物之混合物之 自動氧化以製造。所使用之該憩醌衍生物係溶解於有機溶 劑之複合混合物中，例如混合有酯類或醇類之芳香族碳氫 化合物。此溶液構成工作溶液。此工作溶液係首先在催化 劑之存在下氫化，以引起醌轉化成氫醌。然後藉將其與空 氣或富含氧氣之空氣接觸以氧化。在此氧化過程中，將氫 醌再氧化成醌且同時生成過氧化氫。該過氧化氫係以水萃 取且工作溶液在重新使用之前先進行再生處理。 因爲有機化合物在水相中之溶解度並非完全爲零，故 過氧化氫水溶液可以含有高至1000毫克/升之溶解的有機 化合物。這些化合物可以是離子之形式或非離子之分子形 式。通常，醋酸根與甲酸根離子將成爲有機陰離子之主要 部份。 可以使用各種技術以純化此一溶液，例如爲液-液相萃 取法、蒸餾法、結晶法、通過吸收樹脂及/或離子交換樹脂 、逆滲透法、過瀘法、超過濾法等。 通常藉至少一個憩醌衍生物之自動氧化所得到之此一 水性溶液將進行特別是用以對其濃縮之第一蒸餾。此第一 蒸餾原則上係在相同之過氧化氫製造場所中且在金屬設備 __!___3----—-___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝_ 、11 線 498053 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7______ 五、發明説明（7 ) 、通常係鋁金屬中進行。過氧化氫水溶液在與這些金屬設 備接觸後會變得帶有來自該設備表面因接觸磨損所產生之 金屬離子。無論如何，這些金屬離子之污染與原來就存在 .於前述所提之自動氧化方法中之有機陰離子之污染相比仍 是很小的。 在經過一次蒸餾後所得到之過氧化氫溶液係稱爲IPG 品質(“工業純化品質”）。其可以直接使用於食品與製藥工 業。其亦可以再純化以達到特別是使用於電子工業之較高 品質，以用於隨後將用以製造積體電路之矽晶圓表面之淸 潔上。 熟習該項技藝之人士可以區別VLSI、ULSI與SLSI之 品質，對每一個陽離子其濃度分別係小於1〇〇、10與1 ppb 。最近已出現對每一個陽離子之濃度係小於〇」ppb之超-純品質。 以IPG-品質之溶液起始之純化工作通常需進行數個步 驟且包括緊跟著通過離子交換樹脂之第二蒸餾，或甚至是 額外通過至少一個吸收樹脂。該蒸餾係在玻璃塔中進行， 以使金屬污染之風險減至最低。此第二蒸餾之效果係降低 在過氧化氫溶液中之陽離子與陰離子之濃度，特別是醋酸 根離子之濃度。此係由於在20°C時醋酸之蒸汽壓約爲過氧 化氫之蒸汽壓之8倍。 根據本發明之方法係用於純化過氧化氫水溶液之方法 ，其使以IPG品質起始而得到適合用於電子工業之品質成 爲可能，該方法使捨去第二蒸餾成爲可能。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 奉 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 498053 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（、） 根據本發明之方法其特色爲陰離子類之第一樹脂之至 少一個第一與第二床係以並聯之方式排列，該水溶液係替 換地導引至該第一或該第二床上’且當包含在第一床中之 樹脂係至少與構成陰離子不純物之陰離子之至少一個部份 交換時，則進行從第一床替換至第二床(反之亦然）。 根據本發明之一較佳實例’該方法之特色爲使用並聯 排列之陰離子類之第一樹脂之數個床，每一個床係接連地 使用直到其至少與構成陰離子不純物之陰離子之至少一個 部份交換。 “至少與構成陰離子不純物之陰離子之至少一個部份交 換”之說法係指交換樹脂總容量之至少50%。此狀態爲總容 量之至少70%係較佳的且至少80%係更佳的，此總容量對 熟習該項技藝之人士是已知的。 至少一個床較佳係含有數種連續堆疊或混合在一起之 樹脂，使其能夠以不同之選擇性吸收陰離子不純物。 根據本發明之一實例，該方法之特色爲有機陰離子不 純物之數目大於無機陰離子不純物。有機陰離子不純物本 質上爲醋酸塩與甲酸塩之形式係較佳的。 根據本發明之一較佳實例，無機陰離子不純物本質上 爲硝酸塩之形式。 根據本發明，醋酸根離子之濃度相對於在水中之30體 積％濃度之過氧化氫溶液係至少約300ΧΗΓ3毫當量/升。 醋酸根離子之濃度相對於在水中之30體積％濃度之過 氧化氫溶液更佳係不超過約2000 XHT3毫當量/升。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國準（CNS ) A4規格（210X29$公釐）' " ' 498053 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _______B7_ 五、發明説明（4 ) 至於硝酸根離子之濃度相對於在水中之30體積％濃度 之過氧化氫溶液較佳係至少約30XHT3毫當量/升且更佳係 不超過約1〇〇Χ1(Γ3毫當量/升。 對每單位體積之樹脂，過氧化氫流速爲介於約4小時-1 與40小時胃1間，較佳係介於10小時―1與30小時-1間，且 更佳係介於15小時u與25小時4間。 根據本發明之一實例變化，所使用之陰離子樹脂之至 少一個係能夠交換醋酸根及/或硝酸根離子。所使用之這些 陰離子樹脂之至少一個係苯乙烯與二乙烯基苯之共聚物係 較佳的。 根據本發明之另一實例變化，所使用之樹脂之至少一 個係類型1，亦即含有四級胺基之官能基，其係藉苯乙烯 與二乙烯基苯之氯甲基化共聚物之胺化作用所得到。與前 述所提之共聚物樹脂使用之相反離子較佳係重碳酸根離子 〇 根據本發明之一實例變化，陽離子類之第二樹脂係以 含有至少一個陽離子樹脂之床之形式排列。然而’當所使 用之數種陽離子樹脂係堆疊在連續之床中或混合在一起時 ，根據本發明之一變化’陽離子樹脂之至少一個將是苯乙 燦與二乙稀基苯之共聚物。此共聚物係強酸係較佳的。 形式爲苯乙烯與二乙烯基苯之共聚物之陽離子樹脂更 佳係含有磺基之官能基。 通常，第二陽離子樹脂將分散成串聯及/或並聯排列之 數個床之形式。陽離子樹脂之至少一個能夠與Na+、Al3+及 _ —--6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 、τ 線 498053 A7 B7 五、發明説明（S ) /或Fe3+離子之至少一個交換係較佳的。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 通常，過氧化氫水溶液將含有介於0.5XHT3毫當量/ 升與20ΧΗΓ3毫當量/升間之鈉，且其亦或另外含有介於2 .Χ1(Τ3毫當量/升與20X10_3毫當量/升間之鋁，且其亦或另 外含有介於〇·〇5Χ1(Τ3毫當量/升與0.5X10·3毫當量/升間 之鐵。 所使用之過氧化氫溶液通常在與至少一個陰離子及/或 陽離子樹脂、或反之亦然、接觸之前，係首先與中性有機 物質之吸收劑接觸，若過氧化氫溶液會取出包含在陰離子 樹脂之骨架中之例如爲鈉之陽離子，則其較佳係將陰離子 樹脂放置在陽離子樹脂之前。這些陽離子然後將保留於陽 離子樹脂中而不會加入過氧化物中。反之，若陰離子(例如 爲硫酸根)容易從陽離子樹脂中被取出。則陽離子樹脂應放 置在陰離子樹脂之前。當在至少一個方法步驟之過程中偵 測到異常時，所使用之樹脂之至少一個之至少一個床中提 供有能夠淸洗至少其中一個床之安全設備係較佳的。此淸 洗較佳係以水進行且更佳係以非常純化之水進行，以避免 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 飼入不純物且在偵測到異常後可以更迅速地重新起動系統 〇 所使用之水之電阻係數因此在25°C時較佳係大於18 百萬歐姆公分。 該安全設備較佳係含有用於測量過氧化氫溶液通過樹 脂床之流速之設備，以便當所測量之流速値低於每小時約 塔內之樹脂之體積之4倍之預決定値時可以起動該樹脂之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 498053 A7 ____B7_ 五、發明説明（合） 淸洗。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該安全設備較佳係亦含有至少一個探針以偵測與樹脂 床接觸之過氧化氫溶液之溫度。其亦可能提供一對在方法 .中所使用之裝置、例如爲電力、水或壓縮空氣供應及/或緊 急開關之起動之不正常功能靈敏之安全設備。雖然此對根 據本發明之單元方法之功能爲非必要，此較佳實例大大地 增加此一工廠之操作安全性，對使用者係特別有利的。 爲了確保系統之自主性與重大之安全性，在此系統中 通常提供預備之超純水以能夠進行前述所提之淸洗，此淸 洗操作係藉所謂之”湧流”系統以進行。 本發明之方法與設備通常對安全問題、過氧化氫在裝 載著陰離子樹脂之塔中之分解風險係特別有利的，根據本 發明可以用數個小體積取代根據習知技藝中之大體積陰離 子樹脂。此將在後面之本文中再更詳細地解釋。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通常，本發明之方法係設計以純化含有以離子或非離 子形式存在之有機與金屬不純物之水性過氧化氫溶液’佔 優勢之陰離子係有機之形式。該方法亦含有將該溶液通過 離子交換樹脂、通過至少一個陰離子樹脂與通過至少一個 陽離子樹脂。該溶液之通過陰離子樹脂係含有通過至少二 個塔之配置之其中一塔，該塔係以並聯放置且含有陰離子 樹脂，當包含於該塔中之陰離子樹脂係至少部份飽和時， 可以在不干擾方法之有利條件下，將處理後之溶液從該配 置之該塔之其中之一之上游轉至該配置之該塔之另一個。 在本發明之方法之實施過程中，係使用以並聯方式安 ___8---- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 498053 A7 B7 五、發明説明（，〕） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 置之陰離子塔之配置。其因此可能將處理過之流體從該配 置之任何一個塔轉換至該配置之該塔之另一個。此轉換可 以在不干擾方法之有利條件下進行。在任何情況中，不論 .干擾或不甘擾方法，此轉換使該方法之實施更有彈性且較 不危險。在另一方面，其使根據習知技藝在標準之純化迴 路之塔中所使用之陰離子樹脂之淸洗與再生過程中所不可 避免之等待相的省略成爲可能，該陰離子樹脂係比其使用 於'另一塔中之陽離子相反部份更快速地飽和，該塔係以串 聯之方式安置。在另一方面，其利用小體積之陰離子樹脂 使工作安全成爲可能。該小體積(充滿配置之η個塔)替換 使用係有利的。 適合進行本發明之方法之純化迴路因此含有以並聯之 方式安裝之陰離子塔之配置，且在該配置之上游及/或下游 處有至少一個與該配置成串聯安裝之陽離子塔。根據一實 例變化，該純化迴路含有至少一個以串聯安裝之其他之陰 離子塔 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明，以IPG等級之溶液起始而得到所謂之” 電子”等級之溶液因此係可能的。 處理後之溶液以上昇流動之方式有利地進行陰離子與 陽離子樹脂之通過係較佳的。 熟習該項技藝之人士知道當陰離子樹脂與過氧化氫接 觸時間過久時會容易使其分解。過氧化氫之此種分解會伴 隨溫度之增高、而使其本身需負擔樹脂損害之風險，以及 會使含有該樹脂之塔爆炸之氧氣之演化。可以瞭解的是在 ----9----- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 498053 B7 五、發明説明（# ) 此條件下，於本發明之方法之實施過程中，當處理後之流 體從該配置之一塔轉至該配置之另一塔時，包含於該塔中 之陰離子樹脂因此係置於迴路外（由於其飽和度），其較佳 係立即淸洗。較佳係使用水以進行此淸洗，水較佳係注入 .欲淸洗之塔之底部。 將塔從迴路中移出以用於再生其所含之樹脂係有利的 。該塔然後可以再操作以準備接受欲處理之溶液流。 該樹脂之再生可以在塔中進行。其亦可以從塔中移出 以本質上已知之方式在該樹脂上進行。 在本發明之方法之關係中已指出的是處理後之溶液係 通過至少一個陰離子樹脂以及通過至少一個陽離子樹脂。 其通過陰離子樹脂係在其通過陽離子樹脂之上游處進行係 有利的。該通過陰離子樹脂之特色爲其含有通過至少二個 以並聯之方式安裝之塔之配置之一塔。其亦可以含有通過 與該並聯安裝之塔之配置串聯安裝之至少一個塔、及/或通 過至少二個以並聯之方式安裝之塔之其他配置之一塔。可 以在這些以串聯及/或並聯安裝之陰離子塔中使用相同之陰 離子樹脂或不同之陰離子樹脂。 以相同之方式，可以根據數個變化以進行陽離子樹脂 之通過。在第一變化中，在純化迴路中係有單一之陽離子 塔或以串聯或並聯安裝之數個陽離子塔。 較佳地是爲了避免過氧化氫與陰離子以及陽離子樹脂 接觸而分解之任何風險，本發明之方法係在介於0與25°c 、較佳係介於0與15°C之溫度間且更佳係在本質上等於約 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝· 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公釐） 498053 A7 _B7 五、發明説明（1 ) 10°C(+/-2°C)之溫度下進行。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 關於所使用之樹脂之分解問題，此處可以指出的是處 理後之水性溶液極少是含有超過60重量％之過氧化氫之水 性過氧化氫溶液。根據本發明之處理後之水性溶液通常係 含有從10至60重量％之過氧化氫之水性溶液。本發明之 方法係最特別適合用於30重量％濃度之水性溶液之純化， 其係特別用於電子工業上。 使用於本發明之文中之樹脂係例如爲描述於美國專利 第 3,304,314 號者。 其較佳係使用藉苯乙烯與二乙烯基苯之共聚物之磺酸 化所得到之強酸性陽離子樹脂。其較佳亦是使用藉苯乙烯 與二乙烯基苯之氯甲基化共聚物之胺化作用所得到之類型 1之陰離子樹脂。 本發明之純化方法在樹脂處理之上游及/或下游處亦可 以包括任何性質之任何額外之處理，例如通過吸收樹脂及/ 或結晶步驟以移除以非離子形式存在於水性過氧化氫溶液 中之有機碳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 假設本發明之方法係用於非常純化之水性過氧化氫溶 液之製造，特別是用於電子工業者，所描述之原始處理(在 離子交換樹脂上)可以緊接著一額外之純化步驟，在該溶液 之使用場所進行係有利的，藉此以使其在輸送過程中避免 遭受污染成爲可能。 本發明亦關於用於純化含有以離子或非離子形式存在 之有機及/或金屬不純物之水性過氧化氫溶液之裝置，佔優 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 498053 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（〖〇) 勢之陰離子係有機之形式。 該裝置之特色係含有： -至少一個含有陽離子樹脂之塔， -至少二個以並聯之方式安裝且含有陰離子樹脂之塔之 配置，以及 -用於將處理後之溶液從該配置之塔之其中之一之上游 轉至該配置之塔之另一個之系統。 該裝置之設計使塔以上昇流之方式飼入係有利的。 該裝置之每一個塔通常係含有： -在塔之底部之管道，其係用於通過淸洗液體(例如水) 以淸洗該塔以及用於通過再生溶液以再生包含於該塔中之 樹脂； -在塔之頂部之管道，其係用於排放以處理淸洗液體以 及用過之再生溶液。 再者，該裝置含有一塔安全系統係有利的。此一系統 含有管道之配置以及適當之設備(閥門、水槽、用於冷卻該 水之選用設備等)以確保若有需要可選擇性地冷卻之水之通 過，其在每一個塔中皆獨立，其流速較佳係大於單元之操 作流速。在單元操作中時，當例如爲塔中之溫度增高之事 件或水性過氧化氫溶液流速不正常停止之事件時，該安全 系統原則上係安排成能夠同時以人工與自動起動。 根據本發明之純化單元較佳係含有用於以水淸洗包含 在每一個塔中之樹脂之安全系統，以在非常短之時間內將 過氧化氫從其中移除。因此每一個塔較佳係裝有獨立之水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 498053 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（f| ) 入口與出口管道，其與使用於單元之正常運作中之管道不 同，以能夠達成樹脂非常快速之淸洗。在此系統中所採用 之管道直徑係使樹脂在低於5分鐘之時間內能夠被至少是 其體積之5倍之水所淸洗係特佳的(用於最低之安全條件， 見前述所提之限制）。 水之引入與引出較佳係經由在安全位置時爲正常開啓 之氣動閥以發生。當過氧化氫在其中一樹脂上固定不動之 危險被偵測到或在特別是在塔內或在塔之出口處之液體中 之溫度增高之事件時，該單元將切換至安全位置。該安全 位置亦可以因失去電力供應、失去壓縮空氣供應、失去設 備之監視及/或控制、或由操作者爲了操作者所選擇之原因 而按下緊急停止鍵的動作以起動。用於淸洗樹脂之水較佳 係在25°C時具有大於18百萬歐姆公分之電阻係數之超純 水，以使該單元可以在淸洗樹脂後輕易地重新起動。爲了 確保超純水之供應，較佳係加入一專用於此淸洗目的之容 器，其之體積係在操作中足夠以淸洗該塔。當其無法加入 超純水之儲存時，樹脂之淸洗可以以幹線水進行，特別是 在超純水之供應故障時。 本發明現以非限制之方式配合所附之圖1與2以及以 下所描述之實例之輔助以說明。 紐 圖1所描述之工廠代表本發明之一實施範例。該單元 係以適合用於製造使用於電子工業之超純化化學產品之材 料所建造。塔之主體係由PVDF所製造且具有約12公分之 —--------—-13 ____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 訂 線_ 498053 A7 B7 五、發明説明（\i ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 內徑，與產品接觸之管道、閥門與泵之組件係由PFA所製 造。 ί合C1 3有例如R〇hm & Haas公司以商標名 ”Ambersorb XAD4”販售之吸收材料。此吸收劑係設計以保 留包含於欲純化之過氧化氫溶液中之非離子有機物質。 塔C2與C3係裝塡著陰離子交換樹脂，其係例如 Rohm & Haas公司以商標名”Amberlite IRA958”所販售之樹 脂。在置入塔之前，此樹脂以本質上已知之方式處理以將 Cl_離子改變成HC03_。其之總交換容量係等於〇.8±0.2當 量C1·/升。 例如Dow化學公司以商標名”Dowex C75 NGH”所販售 之陽離子交換樹脂係裝塡在塔C4中。其之總交換容量係 等於1.7:1:0.2當量H+/升。 該工廠含有設計以非常快速地用超純水以8升/分鐘之 流速淸洗樹脂之安全裝置。在純化過程中當過氧化氫之流 速停止時或當在其中一塔中偵測到溫度增高時，此安全裝 置可以藉操作員起動或自動起動。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在操作中此3個塔之非常快速地淸洗係經由氣動閥以 進行，其中氣動閥V1C1與V2C1用於Cl、V1C2與V2C2 用於C2、V1C3與V2C3用於C3且V1C4與V2C4用於C4 〇 IPG(工業純化等級)品質之水性30.1%單次蒸餾過之過 氧化氫溶液係經由泵浦以2.5升/分鐘之流速飼入熱交換器 H.C·以在其中冷卻至10°C。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 498053 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（q) 已冷卻後之過氧化氫因此從頂部向下通過塔ci且然 後從底部向上通過塔C2或C3。閥門V4與V6係關閉的且 閥門V3與V5係打開的。在通過含有陰離子樹脂之塔C2 或C3(根據本發明)後，過氧化氫溶液係從塔C4之底部向 上泵送且然後送至成品儲存。在塔C1至C4之每一個之內 容物以體積計係等於19小時“。 分別經由取樣閥PE3與PE4以在塔C2(或C3)與C4之 後規律地取出樣品。測量在所收集到之樣品中之醋酸根與 鈉離子之濃度。 在純化之前，於過氧化氫中之濃度爲： Na = 0.3毫克/升或13 X 1(Γ6當量/升 CH3C〇2 = 25 ppm 或 400 X 10-6 當量/升。 圖2所示爲醋酸根濃度爲純化後之過氧化氫之量之函 數。在以升計算之過氧化氫之量約等於包含於塔C2中之 樹脂之體積之1500倍時，其認爲陰離子交換器已達飽和。 理論上之計算顯示所含有之醋酸根陰離子佔用樹脂之 總容量之70%，剩餘者係被其他之陰離子、例如硝酸根與 磷酸根所佔用。 在已純化後之過氧化氫經ICP/MS分析後，發現鈉離 子之濃度係低於0.1微克/升。理論上之計算顯示，在等於 陰離子樹脂床之體積之1500倍之量純化後，包含於塔C4 中之陽離子樹脂之總容量只有9%被鈉離子所佔用。 根據本發明之方法，在過氧化氫之體積等於包含於塔 C2中之陰離子樹脂之體積之1500倍之後(樹脂被認爲係” 本"^尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210/29^5公釐] " (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 -線 498053 A7 五、發明說明（/(/) 飽和的”且因此需要再生），閥門V3與V5被關閉且同時將 閥門V4與V6打開。過氧化氫之純化因此可以連續而不受 干擾。 當塔Cl、C3與C4係使用時，包含於塔C2中之陰離 子樹脂係以水性1N之重碳酸鈉溶液經由專用之管道以再 生(在圖中於閥門VR1下方簡單地圖示”再生溶液”）。該樹 脂然後以具有至少等於18百萬歐姆公分之電阻係數之高純 度水淸洗直到微量之再生溶液完全移除。 在包含於C3中之陰離子樹脂飽和後，過氧化氫流將 接至塔C2且包含於C3中之樹脂將被再生。 每一個陰離子塔在以超純水淸洗單元之前，較佳係至 少再生3次以使C1中之吸收劑與C4中之陽離子樹脂再生 〇 圖式簡單說明 圖1爲說明本發明之方法之圖式。 圖2爲圖解說明醋酸根濃度爲純化後之過氧化氫之量 之函數。 圖式主要元件符號說明 ------------f--------IJi——線· C1，C2，C3，C4 塔 H.C. 熱交換器 PE1，PE2，PE3，PE4 閥 V1，V2，V3，V4，V5，V6 閥 V1C1，V2C1，V1C2，V2C2， 氣動閥 16 本紙張尺度適用中國國家標準（〇S[S)A4規格（210 X 297公釐）

498053 90. 12, 2 6'ϋΓ^Γ] A7 I 年月 β ^ _；_B7 五、發明說明（//) V1C3，V2C3，V1C4，V2C4 VR1，VR2 閥 --------------------訂----^----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

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   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 T M專利範圍 Κ〜種用於純化含有不純物之過氧化氫水溶液之方法 ’其中某些不純物爲離子形式，其中該水溶液的純化係藉 Μ其通過至少一個陰離子類之第一樹脂以至少移除某些陰 子不純物且然後通過至少一個陽離子類之第二樹脂以至 余某些陽離子不純物，反之亦然，其特徵在於陰離子 第〜樹脂之至少一個第一與第二床係以並聯之方式排 Μ ’ &其特徵在於該水溶液係替換地導引至該第一或該第 〜’且當包含在第一床中之樹庵係至少與構成陰離子 物之陰離子之至少一個部份交換時，則進行從第一床 替換至第二床(反之亦然）。 2·根據申請專利範圍第1項之方法，其中使用並聯排 陰離子類之第一樹脂之數個床，每一個床係接連地使 3¾到其至少與構成陰離子不純物之陰離子之至少一個部 份交換。 3·根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中至少一 個床係含有數種連續堆疊或混合在一起之樹脂，使其能夠 &不同之選擇性交換陰離子不純物。 4·根據申請專利範圍第1項之方法，其中有機陰離子 不純物之數目係大於無機陰離子不純物。 5·根據申請專利範圍第4項之方法，其中該有機陰離 子不純物本質上爲醋酸塩與甲酸塩之形式。 6·根據申請專利範圍第4項之方法，其中該無機陰離 子不純物本質上爲硝酸塩之形式。 7·根據申請專利範圍第5項之方法，其中醋酸根離子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） ------------------訂·*--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498053 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之濃度相對於在水中之30體積％濃度之過氧化氫溶液係至 少300XHT3毫當量/升。 8·根據申請專利範圍第5項之方法，其中醋酸根離子 之濃度相對於在水中之30體積％濃度之過氧化氫溶液係不 超過2000X 10°毫當量/升。 9·根據申請專利範菌第6項之方法，其中硝酸根離子 之濃度相對於在水中之30體積％濃度之過氧化氫溶液係至 少30X10·3毫當量/升。 ^ 10·根據申請專利範圍第6項之方法，其中硝酸根離子 之濃度相對於在水中之30體積％濃度之過氧化氫溶液係不 超過100XHT3毫當量/升。 11·根據申請專利範圍第1項之方法，其中對每單位體 積之樹脂，過氧化氫流速爲介於4與40小時^間。 12·根據申請專利範圍第11項之方法，其中對每單位 體積之樹脂，過氧化氫流速爲介於10與30小時u間。 13·根據申請專利範圍第12項之方法，其中對每單位 體積之樹脂，過氧化氫流速爲介於15與25小時“間。 14_根據申請專利範圍第1項之方法，其中所使用之陰 離子樹脂之至少一個係能夠吸收醋酸根及/或硝酸根離子。 15·根據申請專利範圍第1項之方法，其中所使用之陰 離子樹脂之至少一個係苯乙烯與二乙烯基苯之共聚物。 16.根據申請專利範圍第15項之方法，其中所使用之 樹脂之至少一個係類型1，其係藉苯乙烯與二乙烯基苯之 氯甲基化共聚物之胺化作用所得到。 2_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公β~ --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498053 A8 題 D8 六、申請專利範圍 π·根據申請專利範圍第16項之方法，其中所使用之 樹脂之至少一個之離子形式爲HC03、 18·根據申請專利範圍第1項之方法，其中陽離子類之 第二樹脂係以含有至少一個陽離子樹脂之床之形式排列。 19·根據申請專利範圍第18項之方法，其中陽離子樹 脂之至少一個是苯乙烯與二乙烯基苯之共聚物° 20. 根據申請專利範圍第19項之方法’其中該共聚物 係強酸。 ? 21. 根據申請專利範圍第20項之方法’其中所使用之 樹脂之至少一個之離子形式爲H+。 22. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中第二陽離子 樹脂係分散成串聯及/或並聯排列之數個床之形式1 ° 23. 根據申請專利範圍第1項之方法’其中該陽離子樹 脂之至少一個係能夠吸收Na+、A13+及/或Fe3+離子之至少 一個。 24. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該過氧化氫 水溶液係含有介於〇_5Xl(T3毫當量/升與20><10」毫當量/ 升間之鈉。 25. 根據申請專利範圍第24項之方法’其中該水性過 氧化氫溶液係含有介於2Χ1(Γ3與20X10」毫當量/升間之 銘。 26. 根據申請專利範圍第25項之方法’其中該水性過 氧化氫溶液係含有介於〇.〇5\1〇^與〇.5><1(^晕當量/升間 之鐵。 3 - ^紙張尺度€用中國國家標準（CNS)A4規格（⑽χ 297公餐) —----------------- 訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 498053 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 g8s 六、申請專利範圍 27·根據申請專利範圍第1項之方法，其中所使用之過 氧化氫係所謂之工業品質(“IPG”）° 28·根據申請專利範圍第1項之方法，其中所使用之過 氧化氫溶液在與至少一個陰離子及/或陽離子樹脂、或反之 亦然、接觸之前，係首先與中性有機物質之吸收劑接觸。 29. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中當在至少一 個方法步驟之過程中偵測到異常時，所使用之樹脂之至少 一個之至少一個床中係提供有能夠清洗至少其中一個床之 安全設備。 30. 根據申請專利範圍第29項之方法’其中此淸洗係 以水進行。 31. 根據申請專利範圍第30項之方法’其中該水之電 阻係數在25°C時係大於或等於18百萬歐姆公分。 32. 根據申請專利範圍第28至30項中任一項之方法’ 其中該安全設備係含有用於測量過氧化氫溶液通過樹脂床 之流速之設備，以便當所測量之流速値低於每小時塔內之 樹脂體積之4倍之預決定値時可以起動該淸洗樹脂。 33. 根據申請專利範圍第32項之方法，其中該安全設 備係含有至少一個探針以偵測與樹脂床接觸之過氧化氫溶 液之溫度。 34. 根據申請專利範圍第32項之方法，其中該安全設 備係對在方法中所使用之裝置之不正常功能靈敏。 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------^丨訂—‘——一