用于分解过氧化氢的方法及使用该方法的装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于，经济有效地处理包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢。本发明专利技术公开包括：向废液添加硫酸钒溶液并进行搅拌的步骤；废液达到峰值温度后，静置规定时间的步骤；以及静置后，进行冷却的步骤的用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的方法。并且，公开具有在其中进行分解反应的一个或两个以上分解槽的用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的装置，上述分解槽包括：投入用开口部，用于向分解槽内投入废液和/或硫酸钒；搅拌机构，用于在分解槽内的分解反应中搅拌废液；排出用开口部，用于排出通过分解反应产生的氧；温度计，用于测量分解反应中的废液的峰值温度；以及冷却机构，用于冷却分解反应后的废液。

【技术实现步骤摘要】
用于分解过氧化氢的方法及使用该方法的装置
本专利技术涉及用于分解从半导体制造工艺等中排出的包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的方法以及使用该方法的装置。
技术介绍
在半导体制造工艺中的晶片清洗工艺中，将包含硫酸及过氧化氢的硫酸过氧化氢混合物(SPM，SulfuricacidHydrogenPeroxideMixture)用作清洁液。在该工艺中，使用硫酸过氧化氢混合物后，通过向硫酸过氧化氢混合物添加过氧化氢来恢复氧化能力，然后再次用作清洁液。然而，在重复使用的过程中，源自过氧化氢的水含量增加，硫酸过氧化氢混合物中的硫酸浓度降低，并且清洁力变弱，因此有必要更换适当的液体。当更换该液体时排出的硫酸过氧化氢混合物废液包含过氧化氢，并且在超过规定浓度的情况下，不能作为工业废弃物交付(专利文献1)。作为分解处理包含该过氧化氢的硫酸废液中的过氧化氢的方法，提出了使用大型设备的过氧化氢的热分解(专利文献1)、尤其对于低浓度的过氧化氢作为对象的使用金属钒或钒化合物作为催化剂进行分解的方法(专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2013－208602号公报专利文献2：特开2002－001358号公报
技术实现思路
然而，当将硫酸钒用作催化剂来分解硫酸废液中的过氧化氢时，本专利技术人为了确认硫酸废液中的过氧化氢是否分解成规定浓度，不得不使用耐硫酸的高价浓度计，因此面临着费用问题以及处理繁琐的问题。即，本专利技术的目的在于，经济有效地处理包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢。在解决上述问题的认真研究中，本专利技术人发现通过包括向废液添加硫酸钒溶液并进行搅拌的步骤；废液达到峰值温度后，静置规定时间的步骤；以及静置后，进行冷却的步骤来可以经济有效地处理包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢，并且进行了进一步研究来完成了本专利技术。即，本专利技术涉及以下内容。1.一种用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的方法，包括：向废液添加硫酸钒溶液并进行搅拌的步骤；废液达到峰值温度后，静置规定时间的步骤；以及静置后，进行冷却的步骤。2.根据1所述的用于分解过氧化氢的方法，废液为用于清洗半导体晶片的硫酸过氧化氢混合物废液。3.根据1或2所述的用于分解过氧化氢的方法，废液中的过氧化氢为1.6重量百分比～10.0重量百分比。4.根据1至3中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，废液被分为40L的容量。5.根据1至4中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，相对于1L的废液，添加0.05g～0.25g的硫酸钒溶液。6.根据1至5中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，峰值温度为40℃～130℃。7.根据1至6中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，搅拌通过鼓泡进行。8.根据1至7中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，相对于废液中1.6重量百分比～10.0重量百分比的过氧化氢的分解，达到峰值温度之后的静置时间为5分钟以上。9.一种将包含硫酸及过氧化氢的废液再生为工业硫酸的方法，通过使用1至8中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法来将包含硫酸及过氧化氢的废液再生为工业硫酸。10.一种用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的装置，具有在其中进行分解反应的一个或两个以上分解槽，上述分解槽包括：投入用开口部，用于向分解槽内投入废液和/或硫酸钒；搅拌机构，用于在分解槽内的分解反应中搅拌废液；排出用开口部，用于排出通过分解反应产生的氧；温度计，用于测量分解反应中的废液的峰值温度；以及冷却机构，用于冷却分解反应后的废液。11.根据10所述的用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的装置，投入分解槽的废液量为分解槽的容量的80％以下。12.根据10或11所述的用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的装置，冷却机构利用冷水进行外部冷却。13.根据10至12中任一项所述的用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的装置，上述装置为自动化装置。本专利技术的方法不需要大型设备，并且不需要高价过氧化氢浓度计以及使用它的耗时的浓度测量，因此可以经济有效地分解处理包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢。并且，本专利技术的方法可以在不中和或稀释废液的情况下以原液的状态进行处理，因此可以抑制处理后所产生的溶液量。另外，根据本专利技术的方法，通过将废液分成规定量并使用多个分解槽来进行处理，从而即使过氧化氢的浓度高，也可以安全地处理废液。进而，可以通过本专利技术的装置自动地执行上述方法，并且可以简单且准确地进行连续的过氧化氢分解处理。附图说明图1示出本专利技术的过氧化氢分解装置的分解槽的结构。附图标记的说明1：过氧化氢分解装置2：分解槽3：投入用开口部4：搅拌机构5：排出用开口部6：温度计7：冷却机构具体实施方式以下，将基于本专利技术的优选实施方式详细说明本专利技术。本专利技术涉及用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的方法，上述方法包括：向废液添加硫酸钒溶液并进行搅拌的步骤；废液达到峰值温度后，静置规定时间的步骤；以及静置后，进行冷却的步骤。并且，本专利技术还涉及在上述方法中所使用的用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的装置。上述装置具有在其中进行分解反应的一个或两个以上分解槽。并且，分解槽包括：投入用开口部，用于向分解槽内投入废液和/或硫酸钒；搅拌机构，用于在分解槽内的分解反应中搅拌废液；排出用开口部，用于排出通过分解反应产生的氧；温度计，用于测量分解反应中的废液的峰值温度；以及冷却机构，用于冷却分解反应后的废液。通过使废液与硫酸钒接触来在本专利技术的分解槽中进行的过氧化氢的分解反应如下：H2O2→H2O+(1/2)O2(式1)在式1的反应中，硫酸钒用作过氧化氢的分解反应的催化剂，硫酸钒本身不反应。上述反应为放热反应。在本专利技术中，将废液、硫酸钒溶液依次从投入用开口部投入到分解槽中，并通过搅拌机构进行搅拌。在本专利技术中使用的废液包含硫酸及过氧化氢。硫酸的浓度没有特别限制，例如，约70重量百分比。过氧化氢的浓度也没有特别限制，但优选为10.0重量百分比以下，更优选为7.0重量百分比以下，进一步优选为1.6～10.0重量百分比，特别优选为1.6～7.0重量百分比。废液可以包含硫酸及过氧化氢外的成分。废液的种类没有特别限制，只要废液中包含硫酸及过氧化氢即可，可以例举用于清洗半导体的晶片的硫酸及过氧化氢混合物废液、化学抛光液等，作为通过本专利技术的方法处理的废液，优选为用于清洗半导体的晶片的硫酸过氧化氢混合物废液。在废液是用于清洗半导体的晶片的硫酸过氧化氢混合物废液的情况下，每天产生的废液量没有特别限制，例如，1000L～4000L。在用一个分解槽处理大量废液的情况下，尤其当废液中的过氧化氢的浓度高时，进行剧烈地分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的方法，其特征在于，包括：/n向废液添加硫酸钒溶液并进行搅拌的步骤；/n废液达到峰值温度后，静置规定时间的步骤；以及/n静置后，进行冷却的步骤。/n

【技术特征摘要】
20181228 JP 2018-2484061.一种用于分解包含硫酸及过氧化氢的废液中的过氧化氢的方法，其特征在于，包括：
向废液添加硫酸钒溶液并进行搅拌的步骤；
废液达到峰值温度后，静置规定时间的步骤；以及
静置后，进行冷却的步骤。


2.根据权利要求1所述的用于分解过氧化氢的方法，其特征在于，废液为用于清洗半导体晶片的硫酸过氧化氢混合物废液。


3.根据权利要求1或2所述的用于分解过氧化氢的方法，其特征在于，废液中的过氧化氢为1.6重量百分比～10.0重量百分比。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，其特征在于，废液被分为40L的容量。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，其特征在于，相对于1L的废液，添加0.05g～0.25g的硫酸钒溶液。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，其特征在于，峰值温度为40℃～130℃。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，其特征在于，搅拌通过鼓泡进行。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于分解过氧化氢的方法，其特征在于，相...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田启幸，土屋恵悟，永野寿年，户泽信彦，
申请(专利权)人：关东化学株式会社，日曹工程株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP