高浓度过氧化氢水溶液之处理方法技术

本发明专利技术公开了一种高浓度过氧化氢水溶液之处理方法，基于过氧化氢酶对过氧化氢之高催化特性，配合预先于一定容量之半批式反应器内置入水溶液及过氧化氢酶，然后添加浓度0.5％以上之过氧化氢水溶液，或同时添加0.5％以上之过氧化氢水溶液及过氧化氢酶，藉此让过氧化氢酶与高浓度过氧化氢水溶液反应，转化为过氧化氢酶与浓度较原先低之过氧化氢水溶液反应，进而有效降低半批式反应器之温升及压升速率，藉以能安全有效处理高浓度之过氧化氢水溶液。

Treatment of high concentration hydrogen peroxide solution

The invention discloses a treatment method of high concentration hydrogen peroxide solution, based on the high catalytic properties of catalase on hydrogen peroxide, combined with water solution and catalase in a semi batch reactor with a certain capacity in advance, and then adding more than 0.5% peroxisome hydroperoxide solution, or adding 0.5% at the same time. Hydrogen peroxide solution and catalase are used to react with hydrogen peroxide solution with high concentration of hydrogen peroxide to react with hydrogen peroxide solution, which is lower than the original hydrogen peroxide solution, and then effectively reduce the temperature rise and pressure rise rate of the semi batch reactor, so as to safely and effectively deal with high concentration. Aqueous solution of hydrogen oxide.

【技术实现步骤摘要】
高浓度过氧化氢水溶液之处理方法
本专利技术基于过氧化氢酶对过氧化氢之高催化特性，配合预先于一定容量之半批式反应器内置入水溶液及过氧化氢酶，然后添加高浓度(0.5％以上)的过氧化氢水溶液或同时添加高浓度过氧化氢水溶液(0.5％以上)及过氧化氢酶，藉此让原本过氧化氢酶与高浓度过氧化氢水溶液反应转化为过氧化氢酶与低浓度过氧化氢水溶液反应，进而降低半批式反应器的温度上升及压力上升速率，基于过氧化氢酶对过氧化氢之高催化特性，过氧化氢酶亦能有效处理低浓度过氧化氢水溶液，藉以安全有效处理高浓度之过氧化氢水溶液。
技术介绍
目前一般在电子业的半导体制程中，过氧化氢(H2O2)为一种常用的化学品。因此在半导体制程中所产生的废水，占有一定比例是高浓度的过氧化氢水溶液，部份过氧化氢水溶液浓度更高达10％以上。由于高浓度过氧化氢水溶液具有较强的反应性及腐蚀性，必须有效降低过氧化氢水溶液浓度，以利于后续储存及其他附属物质回收再利用。上述化学式中，其反应热可达到98KJ/mole，由于会放热衍生高温及产生氧气的特性，因此目前业界无法有效且快速安全处理大量高浓度(5％以上)之过氧化氢水溶液。现有含过氧化氢排水之处理装置揭露一种即使为含有％级的较高浓度的过氧化氢的排水，亦可连续运转且进行安定且有效率的处理之构成简易且较为小型的过氧化氢水处理装置。过氧化氢水处理装置，使被处理水与过氧化氢分解触媒接触，将被处理水中的过氧化氢分解成氧与水而得处理水的过氧化氢水处理装置，其特征为具有：过氧化氢分解反应器，具有被处理水的导入口与处理水的排出口，在内部被填充有过氧化氢分解触媒；及气液分离器，被导入过氧化氢分解反应器的流出水，气液分离器由在上部连接排气配管、在下部连接排水配管的筒状容器所构成，在筒状容器的侧部被导入前述流出水。处理装置所采用之过氧化氢分解触媒，将铂族金属担载在载体而成。铂族金属为平均粒子径1～50nm之铂族金属的奈米胶体粒子。载体为离子交换树脂。又排水的过氧化氢浓度则为0.1～5重量％。惟处理装置之处理方式只限用于5％以下的过氧化氢水溶液。处理装置亦未明确揭示有与本专利技术相同之技术特征及功效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高浓度过氧化氢水溶液之处理方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高浓度过氧化氢水溶液之处理方法，包括有下列步骤：A.于一定容量之半批式反应器内预先置入水溶液及过氧化氢酶形成过氧化氢酶混合水溶液。B.于半批式反应器内同时分别持续加入高浓度(0.5％以上)之过氧化氢水溶液及过氧化氢酶。C.过氧化氢水溶液被过氧化氢酶混合水溶液稀释后，同时与过氧化氢酶进行化学反应。上述步骤A之水溶液及过氧化氢酶混合后形成过氧化氢酶混合水溶液，过氧化氢酶混合水溶液的添加量为半批式反应器之容量的10vol％至90vol％之间。上述步骤A之过氧化氢酶之添加浓度则为过氧化氢酶混合水溶液之0.05vol％～2％。上述步骤B之过氧化氢水溶液的添加量，以每分钟半批式反应器之容量的0.005vol％至2vol％之间的速率进行添加。上述步骤B之过氧化氢酶之添加速率，为过氧化氢水溶液添加速率的0.05vol％～2％。本专利技术一种高浓度过氧化氢水溶液之处理方法之第二种实施方式，包含有下列步骤：A、于一定容量之半批式反应器内预先置入水溶液及过氧化氢酶。B、于半批式反应器内持续加入高浓度(0.5％以上)之过氧化氢水溶液。C、当过氧化氢水溶液被水溶液稀释后，同时与过氧化氢酶进行化学反应。上述步骤A之水溶液及过氧化氢酶混合后，形成过氧化氢酶混合水溶液，氧化氢酶混合水溶液的添加量为半批式反应器之容量的10vol％至90vol％之间。上述步骤A之过氧化氢酶之添加量为半批式反应器容量之0.05vol％～2％。上述步骤B之过氧化氢水溶液的添加量，以每分钟半批式反应器之容量的0.005vol％至2vol％之间的速率进行添加。上述半批式反应器设有一压力传感器，藉以侦测半批式反应器内之压力达到正常工作压力(预设为14.7Psia)之120％时，则控制整个处理程序停止。上述半批式反应器设有一温度传感器，藉以侦测半批式反应器内之温度达到设定温度(30℃)的120％时，则控制整个处理程序停止。上述半批式反应器设有一过氧化氢浓度传感器，藉以侦测半批式反应器内之过氧化氢浓度达到0.25％时(较佳应控制在浓度0.125％以下)，则控制整个处理程序停止。根据上述技术特征具有下列优点：1、本专利技术基于过氧化氢酶对过氧化氢之高催化特性，配合预先于一定容量之半批式反应器内置入水溶液及过氧化氢酶，混合后形成过氧化氢酶混合水溶液，然后添加高浓度过氧化氢水溶液或同时分别添加高浓度之过氧化氢水溶液及过氧化氢酶，藉此让原本过氧化氢酶与高浓度之过氧化氢水溶液反应，转化为过氧化氢酶与低浓度之过氧化氢水溶液反应，进而有效降低半批式反应器之温升及压升速率，藉以能安全有效处理高浓度之过氧化氢水溶液。2、化学反应的过程中具有较高的安全性。3、可配合弹性调整半批式反应器的容量作为反应系统温度及压力缓冲，进而有效降低半批式反应器之温升及压升速率，以安全处理高浓度之过氧化氢水溶液。4、可配合弹性调整半批式反应器的容量，以因应待处理高浓度过氧化氢水溶液所需的处理速率。5、经数批反应后，处理前后的总体积差异小，即第一批进行反应需添加新置的水溶液，第一批之后(第二批，…)反应所需添加的水溶液可以用第一批反应后的混合水溶液做为所需添加的水溶液，因此通过过氧化氢酶对过氧化氢的高催化特性，通过让原本过氧化氢酶与高浓度过氧化氢水溶液反应转化为过氧化氢酶与低浓度过氧化氢水溶液反应，第一批新置水溶液体积占整体处理量比率随反应批数增加而降低，经数十批后，第一批新置水溶液体积占整体处理量比率可降至1％以下。附图说明图1为为本专利技术第一较佳实施例之操作流程图。图2为本专利技术第一较佳实施例半批式反应器以「持续进，持续或间歇出」处理之示意图。图3为本专利技术第二较佳实施例之操作流程图。图4为本专利技术第二较佳实施例半批式反应器以「持续进，一次出」处理之示意图。图5为本专利技术第三较佳实施例之操作流程图。图6为本专利技术第三、四较佳实施例半批式反应器之处理反应示意图。图7为本专利技术第四较佳实施例之操作流程图。具体实施方式请参阅图1、2所示，本专利技术第一较佳实施例包括有下列之步骤：A、于一定容量X之半批式反应器1内预先置入水溶液及过氧化氢酶。利用一半批式(semi-batch)反应器1之内部具有一定之容量X，于本较佳实施例中，半批式反应器1之容量X以1000ml为例说明。于半批式反应器1内置入水溶液及过氧化氢酶，水溶液可为纯水。又水溶液及过氧化氢酶的添加量为半批式反应器1之容量X的10vol％至90vol％之间〔本说明书中vol％之单位均指体积百分比〕，又水溶液及过氧化氢酶经混合后，形成一过氧化氢酶混合水溶液2，过氧化氢酶混合水溶液2之添加量为100ml至900ml之间，本较佳实施例中，过氧化氢酶混合水溶液2之添加量为200ml，其中过氧化氢酶之添加浓度则为过氧化氢酶混合水溶液2之约为0.1vol％。同时半批式反应器1另外配置有一过氧化氢水溶液输入端11、一混合水溶液排放端12、一抽气端13、一压力传感器14、一温度传感器15、一水冷式散热装置16及一过氧化氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高浓度过氧化氢水溶液之处理方法，其特征在于包含有下列步骤：A、于一定容量之半批式反应器内预先置入水溶液及过氧化氢酶，经混合后形成过氧化氢酶混合水溶液；B、于该半批式反应器内同时分别持续加入浓度0.5％以上之过氧化氢水溶液及过氧化氢酶；C、该过氧化氢水溶液被该过氧化氢酶混合水溶液稀释后，同时与该过氧化氢酶进行化学反应，以有效去除溶液中之过氧化氢，并且生成水、氧气及热能；当化学反应进行中，若该半批式反应器中之压力、温度以及过氧化氢浓度，任一数据超过默认值时，该半批式反应器选择性地暂停所有处理程序。

【技术特征摘要】
2016.12.16 TW 1051417011.一种高浓度过氧化氢水溶液之处理方法，其特征在于包含有下列步骤：A、于一定容量之半批式反应器内预先置入水溶液及过氧化氢酶，经混合后形成过氧化氢酶混合水溶液；B、于该半批式反应器内同时分别持续加入浓度0.5％以上之过氧化氢水溶液及过氧化氢酶；C、该过氧化氢水溶液被该过氧化氢酶混合水溶液稀释后，同时与该过氧化氢酶进行化学反应，以有效去除溶液中之过氧化氢，并且生成水、氧气及热能；当化学反应进行中，若该半批式反应器中之压力、温度以及过氧化氢浓度，任一数据超过默认值时，该半批式反应器选择性地暂停所有处理程序。2.根据权利要求1所述高浓度过氧化氢水溶液之处理方法，其特征在于步骤A之水溶液及过氧化氢酶混合后形成过氧化氢酶混合水溶液，过氧化氢酶混合水溶液的添加量为半批式反应器之容量的10vol％至90vol％之间。3.根据权利要求2所述高浓度过氧化氢水溶液之处理方法，其特征在于步骤A之过氧化氢酶之添加浓度则为过氧化氢酶混合水溶液之0.05vol％～2vol％。4.根据权利要求3所述高浓度过氧化氢水溶液之处理方法，其特征在于步骤B之过氧化氢水溶液的添加速率以每分钟半批式反应器之容量的0.005vol％至2vol％之间的速率进行添加。5.根据权利要求4所述高浓度过氧化氢水溶液之处理方法，其特征在于步骤B之过氧化氢酶之添加速率为过氧化氢水溶液添加速率的0.05％～2vol％。6.一种高浓度过氧化氢水溶液之处理方法，其特征在于包含有下列步骤：A、于一定容量之半批式反应器内预先置入水溶液及过氧化氢酶，混合后形成过氧化氢酶混合水溶液；B、于半批式反应器内持续加入浓度0.5％以上之过氧化氢水溶液；C、过氧化氢水溶液被过氧化氢酶混合水溶液稀释后，同时与过氧化氢酶进行化学反应，以有效去除溶液中之过氧化氢，并且生成水、氧气及热能；当化学反应进行中，若半批式反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明颖，鲁建国，蔡耀郎，
申请(专利权)人：帆宣系统科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71