输送臭氧化水的方法技术

一种将臭氧化水自臭氧化水制过装置送至与该装置有一段距离的使用地点并对该使用地点供应调节至预期浓度的臭氧化水的方法，其特征为：在不暴露于环境空气的情况下，在该臭氧化水制造装置附近，于原质臭氧化水内添加稀释水，将待添加稀释水的量加以调节以使臭氧化水在使用地点具有预期的浓度，随后经由管线将该臭氧化水导引至使用地点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将臭氧化水自一臭氧化水制造装置送至一与该装置有一段距离的使用地点的方法，其目的是(1)抑制臭氧化水因溶解的臭氧自行分解而浓度减低，(2)减少浓度的损失，尤其，本专利技术涉及一种，即使在高纯度超纯水使溶解的臭氧自行分解极为严重的情况下，该方法仍能减少臭氧的损失并高效供应臭氧化水。
技术介绍
臭氧具有强烈氧化力。由于具备这种特性，臭氧常用于城市自来水及游泳池的消毒、食物消毒、纸浆漂白及废水处理。在不同领域内，臭氧的用途不断增加。因当今技术已经发展成可以制造臭氧气体及高澄清度臭氧化水，其用途也已在处理及清洁硅基片和其它半导体材料及液晶板的领域快速扩展。举例而言，通过将臭氧暴露于无声放电的方法及电解超纯水的方法均可制得臭氧。将由上述方法制得的臭氧溶解于水内可制造臭氧化水。作为将臭氧溶解在水中的方法有使臭氧在水中起泡的方法，用喷射器将臭氧气体与水混合的方法，透过特弗龙(聚氯乙烯型纤维的注册商标)薄膜介质，将臭氧气体溶解于水中的方法，将臭氧气体向前推入逆流，与向下流入填充塔内部的水接触的方法。上述诸方法均早已公开。臭氧化水内的臭氧通过自行分解转变成氧或以臭氧形态散失在大气中。当将臭氧化水静置时其溶解臭氧的浓度会受到损失甚至转化为普通水。所以，通常先制成高浓度的臭氧化水，随后在使用之前对该臭氧化水的浓度进行调节。作为调节臭氧化水浓度的方式，所采用的方法是调节臭氧化水制造装置中臭氧气体的产能或调节制造过程中臭氧化水的流速。通过调节臭氧化水制造装置的产能以调节浓度的方法广为业者所采用，因为该方法可最快速最精确地调节浓度。因其是通过降低臭氧化水制造装置的产能来达到调节作用，所以在要达到臭氧化水制造装置最大产能时该方法将遇到困难，该方法在骤然改变浓度时可能遇到困难，因其对臭氧浓度的前缘及后缘产生阻滞效应。通过提高臭氧化水的分解作用以降低浓度达预期标准的方法也可用来调节浓度。但是，就高效利用臭氧化水这点而言，该方法的效率太低，因为臭氧受到极大的损失。依据臭氧化水稀释作用的方法也可使用。因该方法的操作原理非常简单，实际上是用于使用地点的稀释作用。近年来，因清洁半导体材料所用超纯水的纯度稳定增加，制造高浓度臭氧化水已感困难。表1内所示是不同等级的超纯水。为达到完成总有机碳(以下简称TOC)的标准值，通过由紫外线照射作用所诱导的分解作用将对应于64M等级超纯水的有机物质予以除去。人们认为紫外线照射作用是造成制造高浓度臭氧化水的困难原因。在这种情况下，已经发展出许多制备高浓度臭氧化水的方法。例如将过氧化氢(亦即一种臭氧分解物质)移除至低于15μg/l的方法(专利文献1)及用还氧催化剂移除臭氧分解物质的方法(专利文献2及专利文献3)。通过降低超纯水的带电率以制备高浓度臭氧化水的方式中已经公开的有一种添加抗静电物质(例如酸性物质)或二氧化碳于超纯水内的方法(专利文献4)，再者，作为一种通过增加TOC浓度以制备高浓度臭氧化水的方式，已经公开的是一种添加TOC成分直至浓度超过15ppb及不超过250ppb的方法(专利文献5)。表1 积聚度和水质 附带地，作为在长距离供应臭氧化水期间抑制臭氧化水中臭氧浓度降低的方式，已经公开的是将溶有臭氧的水及未溶的臭氧气体作为气-液混合流体输送，并于使用地点将该流体分开成为气体和液体(专利文献6)。该原理旨在即使在供应过程中液体的臭氧仍然自行分解，因气体内的臭氧再度溶解在液体内，而将臭氧浓度的降低作用加以抑制。专利文献1日本专利特开2000-15272号公报。专利文献2日本专利特开2000-308815号公报。专利文献3日本专利特开2001-44162号公报。专利文献4日本专利特开2000-262874号公报。专利文献5日本专利特开2002-85947号公报。专利文献6日本专利特开2001-291694号公报。
技术实现思路
在有关移除臭氧分解物质方法的文献1至3内，虽然已知臭氧在含有过氧化氢的溶液内会剧烈地分解，但由紫外线照射所产生的微量过氧化氢对促进臭氧分解的影响程度仍不清楚。再者，由于通过金属钯系统氧化还原催化剂所造成的金属污染仍成为问题。文献4仅述及“一种经由中空丝介质通过将臭氧气体溶解在超纯水内以制造臭氧化水的方法”，该方法似乎诱导出产生大规模带电作用。通过其研究工作，本专利技术的多个专利技术人已确定即使通过其它制造臭氧化水的方法(例如利用填充塔法及似乎对带电作用影响有限的鼓送气泡法)，也不易制得相对于高纯度水的高浓度臭氧化水。所以，可以推断添加作为防静电物质的酸及二氧化碳，并无防止带电的作用而有抑制臭氧分解的作用。但原质超纯水内所加抗生物质所引起的污染作用也成为问题。在文献5内，因超纯水内加有TOC成分，通过紫外线的照射，该TOC成分已经很麻烦地实施了所需的移除工作，但该TOC成分所造成的污染作用势在难免。也即，最好将超纯水内的杂质移除至最彻底程度，因为清洁加工之后，水表面的清洁度大部分受到待用超纯水水质的影响。同样地，最好将臭氧化水内的杂质移除至最彻底程度。所以，上述的传统技术不适当，因为由于加工及添加物使纯度降低，这些技术会产生不可避免的污染作用。再者，文献6的方法会产生许多问题，例如(1)主要需要气-液混合单元及气-液分离单元这样的特殊装置而使制造装置太复杂，(2)必需供应超量臭氧气体，及(3)在实施气-液分离期间可能降低臭氧浓度。当对一臭氧化水制造装置的产能作最大调节而制得臭氧或高浓度臭氧化水时，本专利技术旨在提供通过稀释臭氧但不分解或逸散以高效输送臭氧化水至使用地点的方法。尤其本专利技术旨在提供一种在所溶解的臭氧剧烈自行分解时仍可将用现有超纯水所制的臭氧化水高效地送至使用地点的方法。当臭氧化水需送至远距离处时，本专利技术进一步提供一种抑制因分解作用所造成的臭氧化水损失至最低可能程度并高效利用该臭氧化水的方法。本专利技术的专利技术人持续不断地辛勤研究通过溶解臭氧气体在一对应于64M高纯度超纯水内所制的臭氧化水中的臭氧浓度的变化，这些专利技术人已发现(1)高纯度的超纯水在溶解臭氧时未遇到困难且对臭氧转化为氧具有催化作用，及(2)在特定情况下稀释高浓度臭氧化水时，可在使用地点高效输送具有最佳浓度的臭氧化水，并抑制臭氧的浪费性分解及逸散。本专利技术已取得很好的成果。下列(1)至(6)项的方法可解决上述诸问题。(1)一种将臭氧化水自一臭氧化水制造装置送至使用地点的方法，该方法可为该使用地点提供具有预期浓度的臭氧化水，其特征为在不暴露于环境空气的情况下，在该臭氧化水制造装置附近，于原质臭氧化水内添加稀释水，将臭氧浓度调节至使用地点预期的标准，随后经由管线将该臭氧化水导引至使用地点。(2)一种将臭氧化水自一臭氧化水制造装置送至一与该装置有一段距离的使用地点的方法，该方法可为该使用地点提供具有预期浓度的臭氧化水，其特征为在不暴露于环境空气的情况下，在该臭氧化水制造装置附近，于原质臭氧化水内添加第一稀释水，以调节臭氧浓度至略高于使用地点附近的预期浓度，随后经由管线将该臭氧化水导引至使用地点附近，并进一步添加第二稀释水，以调节该臭氧浓度至使用地点预期的标准。(3)如前述第(1)或(2)项的方法，其中在不暴露于环境空气的情况下，于原质臭氧化水内添加稀释水的方法包括在通过封闭管线输送的原质臭氧化水内添加稀释本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将臭氧化水自一臭氧化水制造装置送至使用地点的方法，该方法可为该使用地点供应具有预期的浓度的臭氧化水，其特征为：在不暴露在环境空气的情况下，在该臭氧化水制造装置附近，于原质臭氧化水内添加稀释水，将臭氧浓度调节至使用地点预期的标准，随后经由管线将该臭氧化水导引至使用地点。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：榛原照男，上村贤一，安达太起夫，田屋馆利夫，
申请(专利权)人：硅电子股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]