用于脱除过氧化氢的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于脱除水中的过氧化氢的方法，它包括使含有过氧化氢的待处理水与过氧化氢分解催化剂接触，其中所述催化剂是通过将待负载的平均直径为１－５０ｎｍ的铂族金属纳米胶粒沉积在载体上而获得的。还提供了过氧化氢脱除装置，它包含：装有催化剂的过氧化氢分解装置，其中所述催化剂是通过将待负载的平均直径为１－５０ｎｍ的铂族金属纳米胶粒沉积在载体上而获得的；给水手段，它向所述装置提供含有过氧化氢的待处理水；以及排水手段，它在水与所述催化剂接触后从所述装置排放水。可以迅速而确实地脱除待处理水中的过氧化氢。所述方法和装置适用于脱除超纯水生产装置中的超纯水中的过氧化氢，其中所述超纯水用于处理诸如半导体和液晶这样的电子材料的工业中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于脱除过氧化氢的方法以及用于脱除过氧化氢的装 置。更具体地说，本专利技术涉及用于脱除过氧化氢的方法以及用于脱除过 氧化氢的装置，所述方法和装置可以迅速而确实地脱除待处理的水中的 过氧化氢，而且特别适用于脱除超纯水生产装置中的超纯水中的过氧化 氢，其中所述超纯水用于处理诸如半导体和液晶这样的电子材料的工业 中。
技术介绍
按照如下方法已经进行了待处理水中过氧化氢的脱除其中向水中 添加还原剂的方法，其中使水与活性炭接触的方法或者使水与负载有金 属的树脂接触的方法。在其中向水中添加还原剂的方法中，将诸如亚硫 酸钠、亚硫酸氢钠和硫代硫酸钠之类的还原剂加到含有过氧化氢的待处 理水中。虽然还原剂与过氧化氢之间的反应的速率很大而且过氧化氩可 以被确实地分解和脱除，但是由于还原剂的添加量难以控制，所以为了 确实地脱除过氧化氢就有必要添加过量的还原剂，而残留的还原剂会引 起各种问题。此外，在超纯水生产装置中，还原剂增加液体中的离子量， 有可能不利地影响水质。因此，其中添加还原剂的方法实际上不能用于 超纯水生产装置。其中使水与活性炭接触的方法中，给一个容器装填活性炭，并且使 水通过该容器。由于反应速率小，空间速度(SV)至多为201T1,所以设 备尺寸大。此外，在过氧化氢分解的同时活性炭本身也被分解。活性炭 颗粒石皮碎，而形成的碎片混入处理过的水中。因此，该方法不适用于超 纯水生产装置。至于其中使水与负载有金属的树脂接触的方法中，例如，作为在不增加待处理水中离子量且不引起微生物生长的情况下按照简单的操作迅 速而确实地脱除过氧化氢的方法，有人提出了一种脱除过氧化氢的方法，在该方法中，使含有过氧化氢的液体与负载在0H型阴离子交换树脂上的 钯催化剂接触(专利文献l)。按照该方法，通过反应2H202 — 2&0+02来分 解过氧化氢。然而，负栽的催化剂的比表面积小，而且接触效率低。因 此，反应速率小，而且为了确实地实现处理就需要大量的负载有催化剂 的树脂。由于空间速度(SV)小，往往发生钯的洗脱。日本专利申请公开号昭和62 ( 1987 ) - 35838。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于脱除过氧化氢的方法以及用于脱除过氧 化氢的装置，所述方法和装置可以迅速而确实地脱除待处理的水中的过 氧化氢，而且特别适用于脱除超纯水生产装置中的超纯水中的过氧化氢， 其中所述超纯水用于处理诸如半导体和液晶这样的电子材料的工业中。为了实现上述目的，本专利技术人进行了深入的研究，结果发现，如果 使含有过氧化氢的待处理水与一种催化剂(该催化剂是通过将待负载的 纳米胶体形式的铂族金属细颗粒沉积在载体上而获得的)接触，那么反 应速率非常大，可以提高空间速度(SV)，由于通过所述装置的液体的量 大而降低了金属的洗脱效应，可以降低所需的催化剂用量，而且可以降 低处理费用。在这些知识的基础上，本专利技术得以完成。本专利技术提供了(1) 用于脱除水中的过氧化氢的方法，它包括使含有过氧化氬的 待处理水与过氧化氢分解催化剂接触，其中所述催化剂是通过将待负载 的平均直径为1 - 50nm的铂族金属纳米胶粒沉积在载体上而获得的；(2) 在(1)中所述的用于脱除过氧化氢的方法，其中，所述铂族 金属是钩、钯、铂/钇合金，单独的或者它们的两种或更多种的混合物；(3) 在(1)中所述的用于脱除过氧化氢的方法，其中，所述负载 铂族金属纳米胶粒的载体是阴离子交换树脂；(4) 在(1)中所述的用于脱除过氧化氢的方法，其中，所述含有过氧化氢的待处理水是超纯水生产装置中的含有过氧化氢的水；(5) 在(4)中所述的用于脱除过氧化氢的方法，其中，所述超纯 水生产装置中的含有过氧化氢的水是从所述超纯水生产装置的紫外线氧 化处理装置排出的；(6) 在(1)中所述的用于脱除过氧化氢的方法，其中，在使通水 空间速度SV为100 - 2， 000 h—1的流速下使所述含有过氧化氢的待处理水 与所述过氧化氢分解催化剂接触，所述催化剂是通过将待负载的铂族金 属纳米胶粒沉积在载体上而获得的；(7 )在(1)至(6 )中任一项所述的用于脱除过氧化氢的方法，其 中，处理过的水中过氧化氩的浓度为5ppb (按重量)或更低；(8) 在(1)至(7)中任一项所述的用于脱除过氧化氢的方法，其 中，在后一步骤中，通过膜脱气处理或者通过脱氧催化剂处理来脱除过 氧化氢分解所形成的溶解氧；(9) 在(8)中所述的用于脱除过氧化氢的方法，其中，将氢加入 所述脱氧催化剂；(10) 在(8)和(9)中任一项中所述的用于脱除过氧化氢的方法， 其中，在脱除溶解氧的处理之后获得的处理过的水中溶解氧浓度为5卯b(按重量)或更低；和(11) 用于脱除过氧化氢的装置，它包含装有催化剂的过氧化氢 分解装置，其中所述催化剂是通过将待负栽的平均直径为l-50nm的铂 族金属纳米胶粒沉积在载体上而获得的；给水手段，它向所述装置提供 含有过氧化氢的待处理水；以及排水手段，它在水与所述催化剂接触后 从所述装置排放水。本专利技术的优选实施方案包括(12) 在(11)中所述的用于脱除过氧化氢的装置，其中，所述铂 族金属是铂、钯、铂/把合金，单独的或者它们的两种或更多种的混合物；(13) 在(11)中所述的用于脱除过氧化氢的装置，其中，所述负 载铂族金属纳米胶粒的载体是阴离子交换树脂；(14)在(11)中所述的用于脱除过氧化氢的装置，其中，在超纯 水生产装置的紫外线氧化处理装置后面紧接着设置所述过氧化氢分解装置；(15)在(11)中所述的用于脱除过氧化氢的装置，其中，在所述 过氧化氢分解装置后面紧接着设置脱除过氧化氢分解所形成的氧的溶解氧脱除装置；(16) 在(15)中所述的用于脱除过氧化氢的装置，其中，所述溶 解氧脱除装置是采用膜的脱气装置或者采用催化剂的脱氧装置；(17) 在(16)中所述的用于脱除过氧化氢的装置，其中，所述采 用催化剂的脱氧装置是装有负载有铂、钯或铂/钇合金(单独的或者它们 的两种或更多种的混合物)的阴离子交换树脂的装置，；和(18) 在(15)中所述的用于脱除过氧化氢的装置，其中，所述溶 解氧脱除装置设置在一个纯水器之前。附图简述附图说明图1表示显示本专利技术装置的一个实施方案的图解。图2表示显示本 专利技术方法的一个实施方案的工艺流程图。图3表示显示水的空间速度与 过氧化氢脱除率之间的关系的示意图。在这些图中，附图标记的含义如 下1:支持板，2:催化剂，3:过氧化氢分解装置，4:给水管，5:排 水管，6:预处理装置，7: —次纯水生产装置，8: 二次纯水生产装置， 9: 一次纯7jc罐，10:泵，11:热交换器，12:紫外线氧化处理装置，13: 过氧化氢分解装置，14:溶解氧脱除装置，15:纯水器，16:细颗粒膜 分离装置。实施本专利技术的最优选实施方案本专利技术的用于脱除水中的过氧化氢的方法包括4吏含有过氧化氩的 待处理水与过氧化氢分解催化剂接触，其中所述催化剂是通过将待负载 的平均直径为1-50咖的铂族金属纳米胶粒沉积在载体上而获得的。用 于脱除过氧化氢的装置包含装有催化剂的过氧化氢分解装置，其中所述催化剂是通过将待负载的平均直径为l-50mn的铂族金属纳米胶粒沉 积在载体上而获得的；给水手段，它向所述装置提供含有过氧化氢的待 处本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于脱除水中的过氧化氢的方法，它包括使含有过氧化氢的待处理水与过氧化氢分解催化剂接触，其中所述催化剂是通过将待负载的平均直径为１－５０ｎｍ的铂族金属纳米胶粒沉积在载体上而获得的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林秀树，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]