TW500691B - Apparatus for producing ozone-dissolved water - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500691 A7 B7 五、發明說明（，） [發明所屬之技術領域] 本發明係關於臭氧溶解水之製造裝置。更詳細的說’ 本發明係關於消除含於超純水中的微量可臭氧分解物 質，其經長距離輸送臭氧溶解水後，臭氧濃度的降低量 仍是少的，所獲得溶解餘臭氧率高的臭氧溶解水之製造 裝置。 [先·前技術] 從半導體用砂基板，液晶玻璃基板，光屏蔽用石央基 板等的電子材料表面消除異物，在確保產品的品質和成 品上極重要，爲此目的被廣泛實施濕式洗滌。對於有機 物污染或金屬污染的消除，適用具有強氧化力的洗滌液 有效，以往，被採用依硫酸或二氧化氫的混合液（SPM 洗滌液），或鹽酸和二氧化氫和超純水的混合液（S C2洗 滌液）等的高溫洗滌。 近年，逐漸要求洗滌過程的簡化，省資源化，室溫化， 儘管溶解臭氧濃度數mg/1程序，但發揮極強氧化力，有 效地消除電子材料表面的有機污染或金屬污染的臭氧溶 解水，逐漸被用於濕式洗滌。臭氧溶解水如果分解溶解 臭氧，雖具有恢復於只是高純度水之點的優點，但由於 溶解臭氧以經時方式本身分解變成氧氣，因此臭氧濃度 的維持管理困難，認爲依長距配管的送給困難。因此， 臭氧溶解水在洗滌裝置的附近裝造，立刻被使用。 相對地’本發明者們，發現藉由首先在送給配管內一 面混合一面送給臭氧含有氣體和超純水，抑制降低臭氧 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） ------W----------K------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - * 500691 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（> ) 濃度，可達成長距離送給，在特開平11 -03 8 1 8 1號公報， 提案第1圖所示的臭氧溶解水的供給裝置。亦即，從氧 氣容器1和氮氣容器2，將氧氣和微量的氮氣的混合氣體 送於無聲放電方式的臭氧產生器3，製造臭氧和氧氣的混 合氣體，在臭氧溶解裝置4,使用發射器，泵浦等送入使 用離子交換裝置，膜裝置，紫外線照射裝置等製造的超 純水中。臭氧和氧氣的混合氣體，和超純水混合變成氣 液混合狀態，臭氧即溶解於水中產生臭氧溶解水，並且 以氣液混合狀態照舊流動氣液混合流體送給配管5內。 溶解於水中的臭氧，雖因本身分解而變成氧氣，但由於 因本身分解的臭氧減少部份，藉由氣相中的臭氧溶解水 相中而彌補，因此可將水中的臭氧濃度大致保持爲一 定。臭氧溶解水係從分岐管6取出，被氣液分離以後以 使用要點7消耗。未從分岐管取出的多餘臭氧溶解水， 即引導於氣液分離器8，分離爲氣相和水相。接著，在臭 氧分解裝置9及1 0分解氣相及水相中的臭氧以後，氣相 即作爲排氣間放大器，水相即作爲排水回收，實施必要 的處理再利用。 如果依此臭氧溶解水的供給裝置，儘管以長距離送給 臭氧溶解水，在送給中的臭氣濃度變動仍然少，可對於 使用要點供給大致一定濃度的臭氧溶解水。但，本裝置 因爲依氣相中的臭氧的溶解補充因臭氧溶解水中的臭氧 本身分解的減少，所以需要多餘的臭氣。因此，逐漸要 求儘管在臭氧溶解水中的臭氧分解少，以長距離送給臭 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^---^^ i 11K----i ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ~ * 500691 A7 B7 五、發明說明（+ ) 氧溶解水，在送給中的臭氧濃度降低仍然少，溶解臭氧 的殘留率的臭氧溶解水。 [發明欲解決之課題] 本發明係以提供儘管以長距離送給臭氧溶解水仍然臭 氧濃度的降低少，可獲得溶解臭氧殘留率高的臭氧溶解 水製造裝置爲目的所做。 [爲解決課題之裝置] 本發明者們爲解決上述課題重複專心硏究，結果發現 在臭氧溶解水的臭氧濃度降低，在作爲臭氧溶解水原水 的超純水中存在促進臭氧分解的微量物質，該微量物質 藉由使和氧化還原觸媒接觸，可有效地消除，及該微量 物質在超純水裝造的過程，藉由實施過多量的紫外線而 產生，依據此見識達到完成本發明。 亦即，本發明的目的在於從供給於臭氧溶解裝置的超 純水，預先消除促進臭氧分解的微量物質，藉由使將該 微量物質供給於臭氧溶解裝置的超純水，和/或處於該 超純水製造過程的水，和氧化還原觸媒接觸而消除。具 體上，本發明可列出 (1) 一種臭氧溶解水之製造裝置，其特徵爲具有（A)供給 超純水的超純水供給配管，（B)連接於超純水供給配管， 使超純水和氧化還原觸媒接觸的觸媒反應部，（C)過濾經 過觸媒反應部超純水的過瀘裝置及（D)使臭氧溶解於從 過濾裝置排出超純水的臭氧溶解裝置，及 (2) —種臭氧溶解水之製造裝置，係具備紫外線照射裝 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) 裝 l· —--訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I A7

五、發明辦月（4 ) #的@純水製造裝置，和具有將臭氧溶解於以該超純水 13造裝置製造的超純水臭氣溶解裝置的臭氣溶解水之製 造裝釐中，其特徵為在紫外線照射裝置和臭氧溶解裝置 >間，裝設填充氣化還原觸媒的觸媒反應部而成者。 _ ®本發明可說明如下：亦卽，在以具備紫外線照射 的超純水製造裝置製造的超純水，如果溶解臭氧製 氧溶解水，有時臭氧溶解水中的臭氧本身分解速度 急速降低臭氣濃度。如果追究此原因，卽可明白紫 #線照射量造成過大時，增大臭氣的本身分解速度。如 $胃於有機體磺（TOC)的分解照射過多量的紫外線，紫外 TOC的分解以外也對於水分子産生作用，産生0Η _離基和Η游離基，這些游離基雖重新結合再度變成水 但其中間的游離基狀態被繼續某程度，因此預料 促進臭氧的分解。

在超純水製造，雖設定所製造的超純水水質目標值， 但通常作為一種水質目標值具有TOC。為獲得目標值的 T〇C，考慮在一次純水中殘留的有機物濃度的變動以後， 設定紫外線照射量過多，以便可因應所預料的最大TOC <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 11--訂-------—. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 線 To外 的紫 水量 純多 次過 一 射 視照 由免 藉避 0 有 方 ， 上量 理射 管照 程線 過外 在紫 *整 度調 濃動 變 的 裝 的 用觸 使接 由媒 藉觸 〇 原 虞還 之化 雜氧 複和 成水 變的 理後 管線 程外 過紫 和射 備照 設使 有置 具裝 但明 ，發 置本 量 多 過 J 施To 實的 常中 經水 .可純 此次 因一 > 解 解分 分份 氧充 臭可 的便 中以 水 ， 於射 解照 溶線 制外 抑紫 被的 不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500691 A7 ____B7___ 五、發明說明（f ) 必大量改造原有的臭氧溶解水的製造裝置，即可提高臭 .氧溶解水的安定性。雖不明白依本發明裝置可提高臭氧 溶解水安定性的機構，但預料因爲藉由和氧化還原觸媒 • ： * 接觸，因過多的紫外線照射而在水中產生的OH游離基 和Η游離基或這些恢復爲水分子的中間游離基狀物質， 快速變成水分子消滅。 [發明之實施形態Γ 本發明的臭氧溶解水之製造裝置的理想形態，具有（Α) 供給超純水的超純水供給配管，（Β)連接於超純水供給配 管，使超純水和氧化還原觸媒接觸的觸媒反應部，（C)過 濾經過觸媒反應部超純水的過濾裝置及（D)使臭氧溶解 於從過濾裝置排出超純水的臭氧溶解裝置。 供給於臭氧溶解裝置的超純水，係如通常所熟悉，以 適當的順序組合構成各種分離裝置的超純水製造裝置製 造。第2圖係超純水製造系統一例的過程系統圖。在本 系統，經由前處理系統Π，一次純水系統1 2及輔助系統 1 3製造的超純水，在半導體工廠1 4使用，使用後的較澄 淸排水.次回收系統1 5處理以後，送回一次純水系統。 前處理系統係從原水，大略取出懸浮物質，溶解物質 的系統，通常適當使用凝結分離裝置，過濾裝置，膜過 濾裝置，生物處理裝置，吸附裝置，離子交換裝置等的 單位裝置。在第2圖的系統，裝設凝結裝置1 6和雙層過 濾裝置1 7。 一次純水系統係從結束前處理的水，主要消除溶解鹽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I.--—一--i I I K--— It------I I (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 500691 A7 B7__ 五、發明說明（b ) 類的系統。對於消除水中鹽類的脫鹽裝置而言，其典型 .者係2床2塔式純水處理，4床5塔式純水裝置，混床式 純水裝裝置，電氣再生式連續脫鹽裝置等的離子交換純 水裝置，或逆滲透膜，2段逆滲透膜，3段逆滲透膜等的 逆滲透膜脫鹽裝置等。而且，對於爲消除溶解氣體的脫 氣裝置而言，配置消除二氧化碳的脫碳酸裝置，或爲消 除溶解氧氣（DO)的脫氧氣裝置等。對於脫氣裝置而言， 使用加熱脫氣裝置，真空脫氣裝置，膜脫氣裝置，觸媒 脫氧裝置等。而且，爲殺菌或氧化分解有機體碳（TO C)的 一部份，有時配置紫外線照射裝置。在第2圖的系統， 裝設逆滲透膜裝置18,脫氣裝置19及離子交換裝置20。 輔助系統也叫做二次純水系統，爲再提高以一次純水 系統獲得的純水水質作爲超純水，徹底消除殘留的鹽 類’ TOC ’微粒，菌等。在輔助系統裝設爲氧化分解t〇C 的紫外線照射裝置’離子交換裝置或微細過濾膜（M F)， 超過濾膜（U F)，逆滲透膜（R 〇)等的膜分離裝置。在第2 圖的系統，裝設紫外線照射裝置2 1，混床式離子交換裝 置22及超過濾裝置23。 對於以輔助系統製造的超純水，溶解臭氧，並且視需 要溶解適當的氣體，或添加適當的藥劑調製洗滌水，在 半導體工廠1 4的使用要點用於電子材料的洗滌等。回收 系統係從在使用要點使用排出的洗滌水，消除污染物質 或樂劑以後送回一次純水系統，在第2圖的系統，裝設 活性碳吸附裝置2 4，離子交換裝置2 5及紫外線照射裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） . .-----IK---It-------1 (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 500691 A7 __ B7 五、發明說明（7) 2 6。爲促進溶解的物質氧化分解，有時在紫外線照射裝 .置添加二氧化氫。而且，未在使用要點使用的洗滌水， 照舊，或分離溶解氣體以後，在輔助系統循環。 在超純水製造裝置裝設紫外線照射裝置，藉由照射紫 外線，可氧化分解TOC，或可殺菌。紫外線照射裝置有 時裝設於一次純水系統，但多半設置於輔助系統。藉由 對於純水照射紫外線，氧化分解TOC，作爲二氧化碳或 低分子量的有機酸，可依陽離子交換樹脂吸附消除。 第3圖係本發明的一形態的過程系統圖，在本形態， 在超純水製造裝置A製造的超純水，由超純水送給泵浦 2 7供給於超純水供給配管2 8。超純水送給泵浦沒有特別 限制，可列如活塞泵浦，滑閥泵浦，增壓泵浦，渦流泵 浦，螺旋泵浦等。在這些當中可合適地使用增壓泵浦。 如欲作爲實用的臭氧溶解水的製造裝置，重要的是對於 超純水提供某程序的壓力。使用發射器將含有臭氧氣體 拉進超純水通水配管中時，必需預先特別提高供給水 壓。供給於裝置的超純水的壓力特別高時雖然不需要特 別的處理方法，但由於多半不是這種情形，因此最好在 裝置入口設置爲提高超純水水壓的超純水送給泵浦。所 供給的超純水的壓力，最好在〇·2〜OJMPa。 在本發明裝置，超純水供給配管2 8，被連接於使超純 水和氧化還原觸媒接觸的觸媒反應部29。對於在本發明 裝置所使用的氧化還原觸媒沒有特別限制，可列出如鉑 觸媒，銀觸媒，鈀觸媒等。在這些當中，可特別合適地 本紙張尺度適用+國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I-----Ί--5---裝----h----訂 ---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ~ - UU691 A7 ^------B7 五、發明說明（# ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用耙觸媒。耙觸媒除金屬鈀，氧化耙，氫化耙等以外， 可使用使耙載體於離子交換樹脂，氧化鋁，活性磺，沸 石等載體的觸媒。對於耙觸媒的形狀没有特別限制，如 粉末狀，粒狀、顆粒狀等任何形狀都可以使用。粉末狀 的鳙媒，可裝設反應槽將適當量添加於反應槽，或可填 充於反應塔等作為流動地板通水處理。粒狀或顆粒狀的 _媒，填充於反應塔等作為觸媒镇充塔，可連續地通水 處理。如果是觸媒填充塔，即不會流出觸媒，也不需要 固液分離，蓮轉容易因此理想^ 脂合，酸等純於量射#o存存觸樹 樹別脂的水超含微照iA共共如體 在體特樹耙醛使進的線ia脂的在載 載可體化甲由促解外 ^ 樹脂態耙 0 % 鈀此載氯加藉除分紫HZS換樹狀或 量的因耙水添 ❼消氧的，交換合脂 重脂，的通塔媒可臭中基子交層樹 10樹果脂，應觸，進置離離子.或換 0.換效樹塔反的觸促裝游和離態交 在交的換應此IE接於造0H脂和狀子 好子良交反在屬媒對製的樹脂合離 最離優子於由金觸 。水物體樹混陰 量陽揮離充藉體原質純生載體以和 體於發陽填，載還物超産耙載可脂 載體量於脂且為化量在解使耙，樹 把載體體樹並作氧微如分可於制體 ，把載載換。可和的慮水，對限載 時使把耙交製，部解考於置 ❶別耙 媒，的使子調原應分可屬裝塔特充 觸中少。離可還反氧，的明充有填 體媒以用陽而劑媒臭言生發填沒塔 載觸於使將液原觸中而産本媒態充 IG體由地由溶還在水質置在觸形填 載，適藉性的水純物裝 於的媒 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 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500691 A7 B7____ 五、發明說明（？） 脂和陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂，也可按照此順 序串聯鈀載體樹脂和陰離子交換樹脂塔，也可按照此順 序串聯鈀載體觸媒塔和陰離子交換樹脂塔和陽離子交換 樹脂塔，或也可按照此順序串聯鈀載體觸媒塔，和陰離 子父換樹脂和陽離子交換樹脂的混床塔。藉由使陰離子 交換樹脂和陽離子交換樹脂共存，縱然從鈀載體樹脂洗 提極微量的鈀離子仍可以離子交換樹脂捕捉，而且，即 使從超純水送給泵浦洗提離子成份仍可以離子交換樹脂 捕捉，可維持超純水的高純度。 在本發明裝置，經過觸媒反應部的超純水，在過濾裝 置3 0被過濾。對於用於過濾裝置過濾膜沒有特別限制， 可列出如限外過濾膜（UF)，精密過濾膜（MF)，逆滲透膜 (RO)等。藉由使用過濾裝置過濾超純水，可消除來自超 純水送給泵浦，鈀載體樹脂，陰離子交換樹脂，陽離子 交換樹脂等的微粒，維持超純水的高純度。 在本發明裝置，對於從過濾裝置排出的超純水，供給 使在臭氧溶解裝置31，在臭氧產產生器32產生的含有臭 氧氣體，使臭氧溶解。對於所使用的臭氧溶解裝置沒有 特別限制，可列出如具有氟樹脂製耐臭氧性的氣體滲透 膜件，或發射器，氣體溶解用泵浦等使吸入含有臭氧氣 體的裝置，發泡裝置等。在這些當中，發射器的裝置簡 便可-含、適地使用。在發射器的後段裝設內線攪拌機，藉 由實施氣泡的微細化，可促進臭氧的溶解。作爲臭氧溶 解裝置，使用發射氣體溶解用泵浦~時~^由於變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Ί — — ,--· ----^---— — ^--^ (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) ， . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500691 A7 __B7_ 五、發明說明（P ) 氧溶解水和臭氧含有氣體的氣液混合狀態，因此在後段 裝設氣液分離器3 3分離多餘氣體，可獲得不含有氣泡的 臭氧溶解水。藉由在臭氧溶解裝置和氣液分離器之間具 備適當容量提供通水時間，捉進臭氧的溶解，同時可促 進微細氣泡的合一使容易氣液分離。但，臭氧溶解裝置 和使用要點分開時，以氣液混合狀態照舊以長距離配管 移送，最好在使用要點附近實施氣液分離。由於消除臭 氧分解促進物質，因此雖然臭氧的本身分解少，但由於 在長距離移送之間本身會分解一些，因此氣體狀的臭氧 等於補充溶解於水中分解的臭氧而方便。 對於在本發明裝置所使用的臭氧產生器沒有特別限 制，可列出如電解水產生臭氧和氧氣混合氣體的裝置， 將氧氣作爲原料依無聲放電或沿面放電等產生臭氧和氧 氣混合氣體的裝置等。如欲獲得高純度的臭氧溶解水， 最好在臭氧產生器和臭氧溶解裝置之間，裝設捕捉臭氧 含有氣體中微粒的過濾器。 在本發明裝置，具備藥液槽3 4和注藥泵浦3 5，在過濾 裝置的前段或後段裝設藥液注入點，可注入酸，鹼等的 藥液。取代注藥泵浦，也可依氮氣等的隋性氣體壓送。 藉由注入酸降低PH，可抑制深解臭氧的分解。此時，預 先在臭氧溶解裝置的上游側注入酸，從維持溶解臭氧濃 度方面看來理想。藉由注入鹼提高PH，可提高臭氧溶解 水的洗滌效果。對於鹼來說，可列出如氨，氫氧化四甲 銨等。使用本發明裝置製造的臭氧化溶解水，因裝設於 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .--I.-----Ih_---^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . ‘ 500691 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _______ B7 _____ 五、發明說明（） 配管的測定器36，可測定溶解臭氧濃度，pH等。依據被 測定的溶解臭氧濃度，p {{等，調整對於超純水的臭氯含 有氣體的供給量，或藥液注入量，可管理臭氣溶解水的 水質。在本發明裝置，臭氣溶解裝置和其後段，接液部 及接氣部，最好都以耐臭性的材料構成。對於耐臭氣性 的材料而言，可列出如氟樹脂，石英，將表面加以不動 態化的金屬等^ 第4圖像本發明裝置的（A )超純水供給配管的其他形態 的工程条統圔。在本形態，裝設超純水儲槽37，同時分 岐超純水供給配管28裝設超純水回送配管38。藉由裝設 H送配管將超純水回送於超純水儲槽，無論超純水的使 用量都可經常以一定的條件蓮轉超純水送給泵浦27，因 此儘管超純水的使用量變動，仍可將所供給的超純水壓 力保持為一定。 第5圖#本發明裝置的（B)觸媒反應部的其他形態的工 程条統圖。在本形態，對於觸媒填充塔29,按照此順序 以層合狀態，填充耙載體樹脂39，陰離子交換樹脂40及 陽離子交換樹脂4 1。 第6圖像本發明裝置的（B)臭氧裝置其他形態的工程条 統圖，在本形態，觸媒镇充塔僳由钯載體樹脂塔42和陰 離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混床塔4 3所成，按照 此順序串聯兩者。 第7圖傺本發明裝置的（D )臭氧溶解裝置其他形態的工 程条統臛。在本形態，超純水和臭氣含有氣體在發射器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------? —1..— -1-----— --------- (請先閲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 500691 A7 _B7 _ 五、發明說明（P) 44直接接觸，在内線攪拌機45臭氣含有氣體變成微細的 氣泡分散於超純水中，滯留於溶解促進兼氣泡合一促進 部4 6進行臭氧的溶解，同時微細地分散的氣泡再度合一 ' 變成大氣泡，在氣液分離器33分離多餘氣體，可獲得不 含有氣泡的臭氧溶解水。 第8圖像本發明裝置的（D)臭氧溶解裝置其他形態的工 程条統圖。在本形態，使用具有耐臭氧性具備氟樹脂製 氣體滲透膜47的氣體渗透膜模件48,臭氧含有氣體介由 氣體滲透膜溶解於超純水中。 在上逑實施例，說明將在超純水製造裝置製造的超純 水，通水於臭氧溶解裝置面前所裝設的觸媒反應部消除 臭氧分解促進物質的情形。在本發明，由於只要可達成 以免臭氧分解促進物質不存在於供給於臭氧溶解裝置的 超純水即可，因此觸媒反應部也可裝入超純水製造裝置 中。 亦即，作為本發明的一形態，以具有紫外線照射裝置 的超純水製造裝置製造的超純水，介由超純氷供給配管 供給於臭氧溶解裝置，以便溶解臭氧的臭氧溶解水之製 造裝置中，可在紫外線照射裝置的下游側裝設觸媒反應 部，在觸媒反應部的下游倒裝設過濾裝鳘^ 玆說明其例如下： 第9a圖及第9b圖傺在超純水製造裝置的補助条統裝 設觸媒反應部及過濾裝置的例。在第9a圖的形態，像在 由紫外線照射裝置21,混床式離子交換裝置22，限外過 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------r---^丨—•裝--------訂---------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · ‘ 500691 A7 B7 五、發明說明（G) 濾裝置23所成的通常輔助系統，將觸媒反應部29配置 .於紫外線照射裝置2 1的下游側者。一次純水在紫外線照 射裝置2 1接受紫外線照射以後，被引導於塡充氧化還原 觸媒的觸媒反應部2 9，並且經由混床式離子交換裝置2 2 及限外過濾裝置23變成超純水。依此處理，以依紫外線 照射裝置2 1的紫外線照射，儘管產生臭氧分解促進物 質，仍然在繼續的觸媒反應部29消除該物質。然後，即 使產生來自觸媒或離子交換樹脂的微粒，仍由輔助系統 最終段的限外過濾裝置23消除。因此，不含有臭氧分解 促進物質的超純水從輔助系統供給於臭氧溶解裝置3 1。 然後，對於超純水，在臭氧產生裝置3 2製造的含有臭氧 氣體，在臭氧溶解裝置3 1被溶解，製造臭氧溶解水。 第9 b圖係本發明的臭氧溶解水的製造裝置其他形態的 過程系統圖。在本形態，對於混床式離子交換樹脂裝置 22內的離子交換樹脂的上部塡充氧化還原觸媒49。一次 純水在紫外線照射裝置2 1接受紫外線照射以後’被引導 於混床式離子交換樹脂裝置，和氧化還原觸媒4 9接觸’ 接著被離子交換處理，並且經由超過濾裝置2 3變成超純 水。對於超純水，在臭氧產生裝置32製造的含有臭氧氣 體，在臭氧溶解裝置3 1被溶解，製造臭氧溶解水。 在第9a圖及第9b圖所示的形態中’氧化還原觸媒被 塡充於和脫離子用離子交換樹脂相同塔內的第9b圖所斧： 的形態，由於完全沒有另外裝設觸媒塡充塔的需要’因 此可特別合適地實施。此外，將氧化還原觸媒塡充於和 -15- 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) -裝--------訂---------線翁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7

刪691 五、發明說明（K ) 脫離子用離子父換樹脂相同的塔內時，氧化還原觸媒， .如第9b圖所示可塡充於離子交換樹脂的最下層，也可設 定爲和陽離子交換樹脂或陰離子交換樹脂混合狀態。 在塡充氧化還原觸媒的反應部後段具備限外過濾膜的 第9a圖及第9b圖所示形態的裝置，儘管從氧化還原觸 媒產生微粒時，仍可捕捉消除微粒。 由於藉由使用本發明的臭氧溶解水的製造裝置，消除 促進含於超純水中臭氧分解的微量物質，可消除具有從 泵浦，觸媒載體樹脂，離子交換樹脂等產生可能性的離 子或微粒’因此儘管以長距離送給臭氧溶解水仍可獲得 臭氧濃度的降低少，溶解臭氧的殘留率高，不含有離子 或微粒等的高水質臭氧溶解水。 [實施例] 雖列出實施例再詳細地說明本發明如下，但本發明不 限定於這些實施例。 比較例1 從前’使用具備紫外線照射裝置，混床式離子交換樹 脂塔及限外過濾裝置的輔助系統，處理T 0 C濃度2.0 // g /1 的一次純水l〇m3/h，獲得TOC濃度0.5 μ g/1的超純水。 紫外線照射裝置〔日本光科學（股），AU V-4800TC〕，具備 紫外線燈24支，全耗電量係4KW。而且，混床式離子交 換樹脂塔，係塡充強鹽基性陽離子交換樹脂〔dowx(股）、 5 5 0A〕651和強酸性陰離子交換樹脂〔dowx(股）、6 5 0C〕 351 者。 -1 6- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----!、---Γ-丨«裝 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) «ΙΙΙΙΙΙΙ — ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500691 A7 B7_ 五、發明說明（β) (請先閱讀背面之注咅5事項再填寫本頁) 在此超純水中將1 m3/h分岐為臭氧溶解水用，介由發 射器供給以氣氣的無聲放電方式製造的臭氣濃度160 g/ni3的含有臭氧氣體125 Ι/h，亦即作為臭氣20 g/h,製 造臭氧溶解水。在從發射器離開50 in的位置從臭氣溶解 水送給配管取樣臭氧的溶解水，測定其臭氣濃度結果傺 5 m g/ 1 〇 實施例1 θ 除在混床式離子交換樹脂塔的最上部，堆積耙1重量％ 載體陽離子交換樹脂5 1，亦卽，作為層高堆積離子交換 樹脂5¾部份以外，實施和比較例1相同的操作。 所獲得的超純水的T0C濃度僳0 · 5 /i g/1，和比較例1相 同。在從發射器離開50πι的位置取樣的臭氧溶解水的臭 氧濃度傜9mg/l。 實施例2 除將從比較例1的輔助条統獲得的超純水，在分岐為 臭氧溶解水用1 m 3 /h的分岐點下游側，設置镇充和實施 例1相同的耙1重量％載體陽離子交換樹脂1 1的耙載體 樹脂塔和限外過濾裝置通水超純水以外，實施和比較例1 相同的操作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在從發射器離開5 ϋ m的位置取樣的臭氣溶解水的臭氣 濃度傺1 0 m g / 1。 從比較例1及實施例1〜2的結果，即可明白在臭氧溶 解裝置的前段裝設镇充耙載體陽離子交換樹脂的觸媒反 應部，使超純水和耙載體陽離子交換樹脂接觸，藉由使 _17 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ，69l A7 〜一 —_；___B7_ 五、發明說明（4 ) 用過濾裝置過濾經過觸媒反應部的超純水，可獲得高水 .質的臭氧溶解水，此臭氧溶解水儘管以長距離送給仍被 抑制在臭氧溶解水中的臭氧分解，臭氧的殘留率高。 [發明之效果] 藉由使用本發明的臭氧溶解水之製造裝置，消除促進 含於超純水中的臭氧分解的微量物質，由於也可消除從 泵浦，觸媒載體樹脂，離子交換樹脂等產生的離子或微 粒，因此可獲得以長距離送給臭氧溶解水仍然臭氧濃度 的降低少，溶解臭氧的殘留率高，不含有離子或微粒等 的高水質臭氧溶解水。而且，可節省製造臭氧溶解水所 需要的臭氧量。 〔圖式之簡單說明〕 第1圖係以和臭氧含有氣體的氣液混合狀態送給臭氧 溶解水的臭氧溶解水供給裝置的過程系統圖。 弟2圖係超純水製造系統一例的過程系統圖。 第3圖係本發明裝的一形態的過程系統圖。 第4圖係本發明裝置（B)超純水供給配管其他形態的過 程系統圖。 第5圖係本發明裝置（C)觸媒反應部其他形態的過程系 統圖。 第6圖係本發明裝置（C)觸媒反應部其他形態的過程系 統圖。 第7圖係本發明裝置（E)臭氧溶解裝置其他形態的過程 系統圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛） ----.--1·-----------I----- (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 500691 A7 _B7_ 五、發明說明（^ ) 第8圖係本發明裝置（E)臭氧溶解裝置其他形態的過程 系統圖。 第9圖係在超純水製造裝置的輔助系統裝設觸媒反應 部及過濾裝置的例。 〔符號之說明〕 1…氧氣容器 2…氮氣容器 3…臭氣產生器 4…臭氧溶解裝置 5…氣液混合流體輸送配管 6…分岐管 7…使用點 8…氣液分離器 9…臭氧分解裝置 1 0…臭氧分解裝置 1 1…前處理系統 12…一次純水系統 1 3…輔助系統 14…半導體工廠 15…回收系統 1 6…凝集裝置 17…雙層過濾裝置 18…逆滲透膜裝置 19…脫氣裝置 1 -1 9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .---‘丨 — 裝---I l· ----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ' „ 500691 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ΚΙ _Β7_五、發明說明（J ) 20···離子交換裝置 21···紫外線照射裝置 22…混床式離子交換裝置 23…超過濾裝置 24···活性碳吸附裝置 25…離子交換裝置 26…紫外線照射裝置 27···超純水送給泵浦 28···超純水供給配管 29···觸媒反應部 30···過濾裝置 3 I…臭氧溶解裝置 32···臭氧產生器 33···氣液分離器 34…藥液槽 35···注藥泵浦 36···測定器 37···超純水儲槽 3 8···超純水回送配管 39···鈀載體樹脂 40···陰離子交換樹脂 41…陽離子交換樹脂 42···.鈀載體樹脂塔 43…混床塔 -20- -------訂------I!線 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) ‘ _ ”再填寫太 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 500691 A7 B7 五、發明說明（ 4 4…發射器 45…內線攪拌機 46…促進溶解兼氣泡合一促進部 47…氣體滲透膜 48…氣體滲透膜模件 49…氧化還原觸媒 A…超純水製造裝置 (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 -2 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500691 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 人、—J：t^ ’孤 .口〆τ : 1.—種臭氧溶解特徵爲具有（A)供給超 純水的超純水供給配管，（B)連接於超純水供給配管， 使超純水和氧化還原觸媒接觸的觸媒反應部’（c)過濾 經過觸媒反應部超純水的過濾裝置及（D)使臭氧水溶解 於從過濾裝置所排出之超純水的臭氧溶解裝置。 2 .如申請專利範圍第1項之臭氧溶解水之製造裝置，其 中所供給的超純水，係以具有紫外線照射裝置的超純水 製造裝置而製得的超純水。 3.如申請專利範圍第1項之臭氧溶解水之製造裝置，其 中氧化還原觸媒，係鈀載體觸媒。 4 .如申請專利範圍第1項之臭氧溶解水之製造裝置’其 中觸媒反應部係觸媒塡充塔。 5 .如申請專利範圍第1項之臭氧溶解水之製造裝置，其 中過濾裝置係具備超過濾膜，微細過濾膜或逆滲.透膜之 裝置。 6 ·如申請專利範圍第1項之臭氧溶解水之製造裝置，其 中臭氧溶解裝置係具備發射器。 7 . —種臭氧溶解水之製造裝置，係具備紫外線照射裝置 的超純水製造裝置，該製造超純水之超純水製造裝置 中，係具有溶解臭氧使成爲臭氧溶解水之製造裝置，其 特徵爲在紫外線照射裝置和臭氧溶解裝®之間’裝設塡 充氧化還原觸媒的觸媒反應部。 8.如申請專利範圍第7項之臭氧溶解水之製造裝置，其 中氧化還原觸媒係钯載體觸媒。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------^ i.—r----------訂-----1----1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ‘ ” 500691 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第 圍 範 利 專 請 甲 如 9 其 置 裝 造 製 之 水 解 溶 氧。 臭塔 之充 項塡 ?媒 觸 係 RH 咅 應 反 媒 觸 中 其 置 裝 造 製 之 水。 解置 溶裝 氧的 臭器 之射 項發 7 備 第具 圍係 範置 利裝 專解 請溶 申氧 如臭 • 中 ο (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i I-----訂-------—線_ 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 X 297公釐）