电子级硫酸生产的自动控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及生产控制技术领域，揭露了一种电子级硫酸生产的自动控制方法及装置，包括：对初始硫酸进行除杂，得到除杂原料，分离所述除杂原料，得到除杂硫酸，基于结构分析结果确认反应釜结构正常后，将除杂硫酸导入至反应釜，并对反应釜中的除杂硫酸执行蒸馏，得到蒸馏硫酸，在精馏塔内减压分馏所述蒸馏硫酸，得到精馏硫酸，确认所述精馏硫酸的浓度满足目标浓度之后，基于微粒尺寸及微粒数目选取滤膜孔径，根据过滤速度过滤所述精馏硫酸，得到过滤硫酸，确认过滤硫酸为合格硫酸，实现对电子级硫酸生成的自动控制。本发明专利技术可解决生产电子级硫酸时造成资源浪费及产品质量结果不可靠的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
电子级硫酸生产的自动控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及生产控制
，尤其涉及一种电子级硫酸生产的自动控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]伴随微电子计算的发展，电子硅晶片的应用在当前的社会环境中起着越来越重要的作用。电子级硫酸作为电子硅晶片在生产过程中的清洗及蚀刻的试剂，起着必不可缺的作用。可见，对电子级硫酸生产的自动控制日益重要。
[0003]目前电子级硫酸生产的自动控制方法包括：获取工业硫酸，对工业硫酸进行除杂处理，对除杂后的工业硫酸按照硫酸的沸点温度进行蒸馏，从蒸馏后的硫酸中分馏出精馏硫酸。利用预设的滤膜孔径对精馏硫酸进行过滤，得到电子级硫酸。
[0004]上述方法虽然可实现电子级硫酸生产的自动控制，但在对除杂后的工业硫酸按照硫酸的沸点温度进行蒸馏时未考虑硫酸的浓度将影响硫酸的沸点。利用预设的滤膜孔径对精馏硫酸进行过滤时未考虑精馏硫酸中杂质微粒的尺寸及数目，在得到电子级硫酸时未考虑硫酸中杂质离子的杂质质量分数，而造成生产电子级硫酸时造成资源浪费及产品质量结果不可靠的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种电子级硫酸生产的自动控制方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决生产电子级硫酸时造成资源浪费及产品质量结果不可靠的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的一种电子级硫酸生产的自动控制方法，包括：接收控制指令，根据控制指令启动电子级硫酸生产设备，其中，电子级硫酸生产设备包括：除杂器、分离器、反应釜、精馏塔、冷凝器、半成品储存器、过滤器及成品储存器；获取生产电子级硫酸的初始硫酸，导入初始硫酸至除杂器，利用预构建的原料除杂方法对初始硫酸进行除杂，得到除杂原料，其中，除杂原料包括：除杂硫酸及硫酸沉淀；在分离器内分离所述除杂原料，得到除杂硫酸，利用预构建的反应釜结构分析方法分析所述反应釜，得到反应釜的结构分析结果，基于结构分析结果确认反应釜结构正常后，将除杂硫酸导入至反应釜，并对反应釜中的除杂硫酸执行蒸馏，得到蒸馏硫酸，其中，反应釜包括：加热器及冷却器，结构分析结果包括：反应釜结构正常及反应釜结构异常；在精馏塔内减压分馏所述蒸馏硫酸，得到精馏硫酸，确认所述精馏硫酸的浓度满足目标浓度之后，利用预构建的微粒估计方法评估精馏硫酸中杂质微粒的微粒尺寸及微粒数目，基于微粒尺寸及微粒数目选取滤膜孔径，其中，精馏硫酸为精馏塔精馏的前馏分经过冷凝器冷凝并储存在半成品储存器中的液态硫酸；获取精馏硫酸的参考黏度，根据参考黏度计算滤膜通量，基于滤膜孔径及滤膜通量计算精馏硫酸在过滤器中的过滤速度，根据过滤速度过滤所述精馏硫酸，确认所述过滤硫酸中杂质微粒的过滤微粒尺寸及过滤微粒数目满足产品需求后，得到过滤硫酸；
基于预构建的杂质评估公式计算过滤硫酸中多种杂质离子的杂质质量分数，得到多个杂质质量分数，杂质评估公式如下所示：
[0007]其中，为第种杂质离子的杂质质量分数，为第种杂质离子的质量浓度，为用于测量第种杂质离子质量分数的样品质量，为选取质量为样本质量的样本所配置样本溶液的体积；获取过滤硫酸中多个杂质质量分数的多个参考质量分数阈值，确认过滤硫酸为合格硫酸，实现对电子级硫酸生成的自动控制。
[0008]可选地，所述利用预构建的反应釜结构分析方法分析所述反应釜，得到反应釜的结构分析结果，包括：获取反应釜中吸收物质对射线的质量吸收系数，基于质量吸收系数构建射线透过吸收物质的强度关系式，所述强度关系式如下所示：
[0009]其中，表示射线透过吸收物质的强度，表示射线在相同条件下透过没有吸收物质的强度，为吸收物质的密度，为质量吸收系数，为透过吸收物质的厚度；根据所述强度关系式，拟合得到反应釜的扫描图谱；利用预构建的图谱分析软件分析所述扫描图谱，得到反应釜的结构分析结果。
[0010]可选地，所述将除杂硫酸导入至反应釜，并对反应釜中的除杂硫酸执行蒸馏，包括：获取除杂硫酸的沸点温度，基于沸点温度计算加热器的加热温度，所述计算公式如下所示：
[0011]其中，为加热温度，为温度在传导时的损失系数，为除杂硫酸的沸点温度；基于加热温度对反应釜中的除杂硫酸执行蒸馏。
[0012]可选地，所述在精馏塔内减压分馏所述蒸馏硫酸，得到精馏硫酸，包括：获取精馏塔的理想压力值，基于理想压力值计算分馏温度，计算公式如下所示：
[0013]其中，为理想压力值，为分馏温度，A、B为常数；基于分馏温度对精馏塔中的蒸馏硫酸执行减压分馏，得到精馏硫酸。
[0014]可选地，所述确认所述精馏硫酸的浓度满足目标浓度之后，包括：基于精馏硫酸获取样本硫酸，利用预构建的硫酸质量分数计算公式计算样本硫酸的样本硫酸质量分数，所述硫酸质量分数计算公式为：
[0015]其中，为样本硫酸质量分数，为样本硫酸的质量，为滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，表示氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，为硫酸的摩尔质量；获取电子级硫酸的目标浓度，比较目标浓度与样本硫酸质量分数的大小；若所述样本硫酸质量分数大于等于目标浓度，则确认所述精馏硫酸的浓度满足目标浓度；若所述样本硫酸质量分数小于目标浓度，则提示精馏硫酸的浓度不满足目标浓度。
[0016]可选地，所述基于微粒尺寸及微粒数目选取滤膜孔径，包括：按照微粒尺寸从小到大的顺序对微粒尺寸进行排序，得到微粒尺寸顺序集，基于微粒数目从微粒尺寸顺序集中获取微粒尺寸中位数；获取滤膜孔径的孔径范围，基于微粒尺寸中位数及孔径范围选取滤膜孔径；若微粒尺寸中位数位于孔径范围内，则确认滤膜孔径为第一滤膜孔径，其中，第一滤膜孔径等于所述微粒尺寸中位数；若微粒尺寸中位数不在孔径范围内，则确认滤膜孔径为第二滤膜孔径，其中，第二滤膜孔径为孔径范围内的最大孔径值。
[0017]可选地，所述根据参考黏度计算滤膜通量，计算公式如下所示：
[0018]其中，为滤膜通量，表示跨膜压力，为参考黏度，表示跨膜阻力。
[0019]可选地，所述基于滤膜孔径及滤膜通量计算精馏硫酸在过滤器中的过滤速度，包括：滤膜孔径计算滤膜的当量面积，计算公式如下所示：
[0020]其中，为滤膜的当量面积，表示滤膜中包含的过滤孔的数目，为过滤孔的折算系数，为滤膜孔径；基于当量面积及滤膜通量计算过滤速度，计算公式如下所示：
[0021]其中，表示过滤速度。
[0022]可选地，所述确认所述过滤硫酸中杂质微粒的过滤微粒尺寸及过滤微粒数目满足产品需求后，包括：获取过滤硫酸中杂质微粒的过滤微粒尺寸、过滤微粒数目、产品微粒尺寸及产品微粒数目；比较产品微粒尺寸与过滤微粒尺寸的大小及过滤微粒数目与产品微粒数目的大
小；若所述产品微粒尺寸大于等于过滤微粒尺寸且产品微粒数目大于等于过滤微粒数目，则确认所述过滤硫酸中杂质微粒的过滤微粒尺寸及过滤微粒数目满足产品需求；否则，提示过滤硫酸中杂质微粒的过滤微粒尺寸及过滤微粒数目不满足产品需求并返回所述利用预构建的微粒估计方法评估精馏硫酸中杂质微粒的微粒尺寸及微粒数目的步骤。
[0023]为了解决上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子级硫酸生产的自动控制方法，其特征在于，所述方法包括：接收控制指令，根据控制指令启动电子级硫酸生产设备，其中，电子级硫酸生产设备包括：除杂器、分离器、反应釜、精馏塔、冷凝器、半成品储存器、过滤器及成品储存器；获取生产电子级硫酸的初始硫酸，导入初始硫酸至除杂器，利用预构建的原料除杂方法对初始硫酸进行除杂，得到除杂原料，其中，除杂原料包括：除杂硫酸及硫酸沉淀；在分离器内分离所述除杂原料，得到除杂硫酸，利用预构建的反应釜结构分析方法分析所述反应釜，得到反应釜的结构分析结果，基于结构分析结果确认反应釜结构正常后，将除杂硫酸导入至反应釜，并对反应釜中的除杂硫酸执行蒸馏，得到蒸馏硫酸，其中，反应釜包括：加热器及冷却器，结构分析结果包括：反应釜结构正常及反应釜结构异常；在精馏塔内减压分馏所述蒸馏硫酸，得到精馏硫酸，确认所述精馏硫酸的浓度满足目标浓度之后，利用预构建的微粒估计方法评估精馏硫酸中杂质微粒的微粒尺寸及微粒数目，基于微粒尺寸及微粒数目选取滤膜孔径，其中，精馏硫酸为精馏塔精馏的前馏分经过冷凝器冷凝并储存在半成品储存器中的液态硫酸；获取精馏硫酸的参考黏度，根据参考黏度计算滤膜通量，基于滤膜孔径及滤膜通量计算精馏硫酸在过滤器中的过滤速度，根据过滤速度过滤所述精馏硫酸，确认所述过滤硫酸中杂质微粒的过滤微粒尺寸及过滤微粒数目满足产品需求后，得到过滤硫酸；基于预构建的杂质评估公式计算过滤硫酸中多种杂质离子的杂质质量分数，得到多个杂质质量分数，杂质评估公式如下所示：；其中，为第种杂质离子的杂质质量分数，为第种杂质离子的质量浓度，为用于测量第种杂质离子质量分数的样品质量，为选取质量为样本质量的样本所配置样本溶液的体积；获取过滤硫酸中多个杂质质量分数的多个参考质量分数阈值，确认过滤硫酸为合格硫酸，实现对电子级硫酸生成的自动控制。2.如权利要求1所述的电子级硫酸生产的自动控制方法，其特征在于，所述利用预构建的反应釜结构分析方法分析所述反应釜，得到反应釜的结构分析结果，包括：获取反应釜中吸收物质对射线的质量吸收系数，基于质量吸收系数构建射线透过吸收物质的强度关系式，所述强度关系式如下所示：；其中，表示射线透过吸收物质的强度，表示射线在相同条件下透过没有吸收物质的强度，为吸收物质的密度，为质量吸收系数，为透过吸收物质的厚度；根据所述强度关系式，拟合得到反应釜的扫描图谱；利用预构建的图谱分析软件分析所述扫描图谱，得到反应釜的结构分析结果。3.如权利要求1所述的电子级硫酸生产的自动控制方法，其特征在于，所述将除杂硫酸导入至反应釜，并对反应釜中的除杂硫酸执行蒸馏，包括：获取除杂硫酸的沸点温度，基于沸点温度计算加热器的加热温度，计算公式如下所示：
；其中，为加热温度，为温度在传导时的损失系数，为除杂硫酸的沸点温度；基于加热温度对反应釜中的除杂硫酸执行蒸馏。4.如权利要求1所述的电子级硫酸生产的自动控制方法，其特征在于，所述在精馏塔内减压分馏所述蒸馏硫酸，得到精馏硫酸，包括：获取精馏塔的理想压力值，基于理想压力值计算分馏温度，计算公式如下所示：；其中，为理想压力值，为分馏温度，A、B为常数；基于分馏温度对精馏塔中的蒸馏硫酸执行减压分馏，得到精馏硫酸。5.如权利要求1所述的电子级硫酸生产的自动控制方法，其特征在于，所述确认所述精馏硫酸的浓度满足目标浓度之后，包括：基于精馏硫酸获取样本硫酸，利用预构建的硫酸质量分数计算公式计算样本硫酸的样本硫酸质量分数，所述硫酸质量分数计算公式为：；其中，为样本硫酸质量分数，为样本硫酸的质量，为滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，表示氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，为硫酸的摩尔质量；获取电子级硫酸的目标浓度，比较目标浓度与样本硫酸质量分数的大小；若所述样本硫酸质量分数大于等于目标浓度，则确认所述精馏硫酸的浓度满足目标浓度；若所述样本硫酸质量分数小于目标浓度，则提示精馏硫酸的浓度不满足目标浓度。6.如权利要求1所述的电子级硫酸生产的自动控制方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹珍妮，唐荣莲，张永彪，朱友兄，王永升，
申请(专利权)人：福建天甫电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：