氢氧化四甲基铵的回收系统与方法技术方案

本发明专利技术关于一种氢氧化四甲基铵的回收系统与方法，本发明专利技术的设备系统以及该流程主要是提供一种较为简化的设置与流程，可以将氢氧化四甲基铵(TMAH)与该光阻剂分离，且以较为精简的设备成本与流程提升氢氧化四甲基铵的纯度，且进一步降低排放出去的废水对于环境的污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于ー种化学物质回收系统与方法，尤指氢氧化四甲基铵(TMAH)显影液的回收系统与方法。
技术介绍
氢氧化四甲基铵(tetra-methyl-ammoniahydroxide, TMAH,以下简称 TMAH 或称氢氧化四甲基铵)通常作为碱性显影液之用。而为了环保以及节省资源的考量，通常厂商会设计回收系统，将氢氧化四甲基铵进行回收，一方面解决环保问题，一方面降低资源耗用以及节省成本支出。台湾专利公开公告第201102362号，提供ー种《氢氧化四甲基铵的回收设备及其 方法》，依据其说明书所载的内容，该氢氧化四甲基铵(TMAH)的回收方法，其依序包括有ー过滤步骤、一第一逆滲透步骤、一吸附层析步骤和一阴阳离子交换步骤，使该废水中的氢氧化四甲基铵重新回收并利用，以减少氢氧化四甲基铵对环境造成的影响和危害，并使制造业者可再次回收与利用氢氧化四甲基铵于半导体制程中，以节省业者的制作成本，并进ー步增加制造业者的竞争カ。但是，该先前技术的问题在干，由于逆渗透步骤通常会将氢氧化四甲基铵(TMAH)连同光阻剂ー并去除，因此实务上很难达到要求的回收效益。且依据该先前技术的说明书描述，其必须设置光阻剂回收槽以及吸附层系统，因此设置与流程较为繁琐。
技术实现思路
有鉴于该先前技术的问题，本专利技术者认为应有ー种改善的系统以及方法，为此设计ー种氢氧化四甲基铵回收系统，包括ー收集槽；ー过滤器，该过滤器与该收集槽相连接；ー阳离子树脂塔，与该过滤器相连通；一硫酸进料槽；一第一再生液槽，与该阳离子树脂塔连通；一第二再生液槽，与该阳离子树脂塔连通，且与该硫酸进料槽连通；ー废水槽，与该阳离子树脂塔连通；一电透析槽，与该第一再生液槽连通。本专利技术亦涉及ー种氢氧化四甲基铵回收方法，步骤至少包括(I)将含有光阻剂的氢氧化四甲基铵导至一收集槽；(2)经由过滤器过滤(包括粗过滤及奈米级过滤(Nanofiltration, NF))将该光阻剂去除，以获得氢氧化四甲基铵滤液；(3)将该氢氧化四甲基铵滤液导至ー阳离子树脂塔，阳离子吸附四甲基氨盐类(tetramethyl ammonium salt, TMA)离子并释出氢离子；由于经阳离子树脂塔的产水PH依氢离子浓度变化而变化，透过采水的判定(即该阳离子树脂塔是否达到吸附饱和)以PH值检测，当产水中TMAH浓度上升吋，PH会随之上升，此时判定为透过采水(阳离子树脂塔处于饱和状态)；(4)吸附饱和的树脂塔需使用硫酸进料槽内的硫酸作为再生液进行再生，将阳离子树脂塔内阳离子吸附的TMA与再生硫酸的氢离子作离子交換，再生出来的解析液中含高浓度的TMA及硫酸根离子；(5)将含有高浓度TMA及硫酸根离子的解析液再经电透析槽将TMA及硫酸根离子分离并提高浓度，TMA转变为TMAH且硫酸根转变为硫酸。此外，本专利技术为求更能降低再生药剂成本及再生废水的水量及TMAH含量，于再生过程中将再生步骤分为三种情形从上述步骤(4)出来的解析液中，A、当该氢氧化四甲基铵的浓度大于ー设定浓度，则导至ー电透析槽中进行分离及精制程序；B、当该氢氧化四甲基铵的浓度小于ー设定浓度，而硫酸的浓度大于ー设定浓度吋，则导至第二再生液槽，该硫酸经与高浓度硫酸混合调整浓度后，当作下一次的再生液；C、当该氢氧化四甲基铵的浓度小于ー设定浓度，而硫酸的浓度也小于ー设定浓 度，排至废水槽。若需要得到较高树脂塔产水品质要求，于上述再生程序两支回收硫酸再生后，须以高纯度的硫酸再生，经将再生液导致第二再生液槽供下次再生使用。本专利技术的设备系统以及该流程主要是提供一种较为简化的设备与流程，可以将氢氧化四甲基铵(TMAH)与该光阻剂分离，且以较为精简的设备成本与流程提升氢氧化四甲基铵的纯度，且进一歩降低排放出去的废水对于环境的污染。附图说明图I为本专利技术的系统架构图。图2为本专利技术流程图。主要元件符号说明I收集槽 2过滤器 21贮槽 22废水管3阳离子树脂塔 4硫酸进料槽 5浓硫酸储槽61第一再生液槽 62第二再生液槽 63废水槽7电透析槽具体实施例方式以下借助附图的辅助，说明本专利技术的内容、特色与实施例，以使本专利技术能被更进ー步理解。请參阅图I所示，本专利技术关于ー种氢氧化四甲基铵回收系统，包括一收集槽I :可提供收集含有光阻剂以及氢氧化四甲基铵的エ业废水。又该エ业废水中除光阻剂以外，亦可能包含低浓度的铝、钙、铁、铜、钾、镁、钠等金属或杂质。一过滤器2 :与该收集槽I相连接；作为过滤来自该收集槽I的废水以及分离该エ业废水。该过滤器2可以连接ー贮槽21以收集滤液，且该过滤器2可以连接ー废水管22。一阳离子树脂塔3 :与该过滤器2相连通(通过该贮槽)；该阳离子树脂塔3内部填充阳离子交换树脂，该阳离子交换树脂可以为交联ニこ烯苯的多孔聚甲基丙烯酸(porous polymethacrylic cross丄inkea with aivmylbenzene)。一硫酸进料槽4 :可提供填装浓度15%以上的硫酸，以及接收回流的硫酸。该硫酸主要是将阳离子交换树脂所吸附的氢氧化四甲基铵冲提出来。ー浓硫酸储槽5 :与该硫酸进料槽4连通；可提供填装浓度20%以上的硫酸。一第一再生液槽61 :与该阳离子树脂塔3连通；一第二再生液槽62 :与该阳离子树脂塔3连通；且与该硫酸进料槽4连通；ー废水槽63 :与该阳离子树脂塔3连通；ー电透析槽7 :与该第一再生液槽61连通。请參阅图2所示，就本专利技术的方法而言，是ー种氢氧化四甲基铵回收方法，至少包括步骤I.将含有光阻剂的氢氧化四甲基铵导至一收集槽I ; 2.经由过滤(该过滤过程包括粗过滤及奈米级过滤(Nanofi Itr at ion, NF))将该光阻剂去除，以获得氢氧化四甲基铵滤液即经由一过滤器2，将该光阻剂去除，以获得氢氧化四甲基铵滤液；过滤器2过滤光阻剂过程中光阻剂会累积于过滤器2表面，借助毎次起机时将过滤器2进行大水量顺向冲洗，可将该光阻剂由过滤器2表面冲出，并经该废水管22导出，以降低过滤器2清洗的频率及延长使用寿命。3.将该氢氧化四甲基铵滤液导至ー阳离子树脂塔3，阳离子树脂塔3吸附四甲基氨盐类(tetramethyl ammonium salt, TMA)离子并释出氢离子；由于经阳离子树脂塔3的产水PH依氢离子浓度变化而变化，透过采水的判定(阳离子树脂塔3是否达饱和)以PH值检测，当产水中TMAH浓度上升吋，PH会随之上升，此时判定为透过采水(即阳离子树脂塔3达到饱和)。4.吸附饱和的阳离子树脂塔3需使用硫酸作为再生液(储存在硫酸进料槽4)进行再生，将阳离子树脂塔3内吸附的TMA与再生液的氢离子作离子交換，再生出来的解析液中含高浓度的TMA及硫酸根离子。5.将含有高浓度TMA及硫酸根离子的解析液再经电透析槽7将TMA及硫酸根离子分离并提高浓度，TMA转变为TMAH且硫酸根转变为硫酸。此外，本专利技术为求更能降低再生药剂成本及再生废水的水量及TMAH含量，于再生过程中将再生步骤分为三种情况从上述步骤4出来的解析液中，A、当该氢氧化四甲基铵的浓度大于ー设定浓度时，则导至ー电透析槽7中进行分离及精制程序；B、当该氢氧化四甲基铵的浓度小于ー设定浓度，而硫酸的浓度大于ー设定浓度时，则导至第二再生液槽62，然后导至硫酸进料槽4中，以硫酸进料槽4中的硫酸经与浓硫酸储槽5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢氧化四甲基铵回收系统，其特征在于包括ー个收集槽；一个过滤器，与该收集槽相连接； 一个阳离子树脂塔，与该过滤器相连通； ー个硫酸进料槽； ー个第一再生液槽，与该阳离子树脂塔连通； ー个第二再生液槽，与该阳离子树脂塔连通；且与该硫酸进料槽连通； ー个废水槽，与该阳离子树脂塔连通； ー个电透析槽，与该第一再生液槽连通。2.如权利要求I所述的氢氧化四甲基铵回收系统，其特征在于更设ー个浓硫酸储槽，与该硫酸进料槽相通。3.一种氢氧化四甲基铵回收方法，其特征在于至少包括步骤 (1)将含有光阻剂的氢氧化四甲基铵导至ー个收集槽； (2)通过过滤器过滤将该光阻剂去除，以获得氢氧化四甲基铵滤液； (3)将该氢氧化四甲基铵滤液导至ー个阳离子树脂塔，阳离子树脂塔吸附四甲基氨盐类离子并释出氢离子；(4)将吸附饱和的阳离子树脂塔使用硫酸进料槽内的硫酸作为再生液进行再生，将阳离子树脂塔内吸附的TMA与再生液的氢离子作离子交換，再生出来的解析液中含高浓度的TMA及硫酸根离子； (5)将含有高浓度TMA及硫酸根离子的解析液再经电透析槽将TMA及硫酸根离子分离并提高浓度，TMA转变为TMAH且硫酸根转变为硫酸。4.如权利要求3所述的氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春森，
申请(专利权)人：敏森工程有限公司，
类型：发明
国别省市：