JP2814041B2 - 超純水の製造方法およびその装置 - Google Patents
超純水の製造方法およびその装置Info
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に超純水を製造
する方法に関するものであり、より特定的には、水より
沸点が低い有機物が残留しないように改良された超純水
の製造方法に関する。この発明は、また、そのような超
純水の製造装置に関する。
する方法に関するものであり、より特定的には、水より
沸点が低い有機物が残留しないように改良された超純水
の製造方法に関する。この発明は、また、そのような超
純水の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子工業分野あるいは医薬分野等
に用いられる超純水は、産業の高度化に伴い、より高純
度の水が要求されている。特に、半導体ウエハの洗浄用
水は、集積回路の集積度が高度化するにつれて、従来の
超純水より、さらに高純度の水、すなわち水以外の成分
をほとんど含まない水が要求されつつある。
に用いられる超純水は、産業の高度化に伴い、より高純
度の水が要求されている。特に、半導体ウエハの洗浄用
水は、集積回路の集積度が高度化するにつれて、従来の
超純水より、さらに高純度の水、すなわち水以外の成分
をほとんど含まない水が要求されつつある。
【０００３】図８は、従来から用いられている、蒸留法
を用いた純水製造装置の概念図である。従来の純水製造
装置は、被処理水である一次純水を収容し、かつ該被処
理水を気化させるための気化容器２を備える。気化容器
２は、加熱器３の上に設置される。気化容器２の上部に
は、冷却装置４が設けられる。冷却装置４には、蒸留水
取出管５が接続されている。気化容器２には、この気化
容器内に原水、すなわち被処理水である一次純水を供給
するための被処理水（原水）注入管１が設けられる。一
次純水とは、工業用水を凝集濾過し、その後、イオン交
換樹脂の中を通した水をいう。一次純水の中には、有機
物、無機物、荷電した微粒子、メタノール、エタノー
ル、ブタノール、オクタノール等のアルコール等の不純
物を含んでいる。
を用いた純水製造装置の概念図である。従来の純水製造
装置は、被処理水である一次純水を収容し、かつ該被処
理水を気化させるための気化容器２を備える。気化容器
２は、加熱器３の上に設置される。気化容器２の上部に
は、冷却装置４が設けられる。冷却装置４には、蒸留水
取出管５が接続されている。気化容器２には、この気化
容器内に原水、すなわち被処理水である一次純水を供給
するための被処理水（原水）注入管１が設けられる。一
次純水とは、工業用水を凝集濾過し、その後、イオン交
換樹脂の中を通した水をいう。一次純水の中には、有機
物、無機物、荷電した微粒子、メタノール、エタノー
ル、ブタノール、オクタノール等のアルコール等の不純
物を含んでいる。
【０００４】当該装置において、液体（被処理水）が接
触する部分は、従来、石英ガラスが用いられていたが、
石英ガラスを用いると、蒸留水中にシリカが含まれるよ
うになり、問題であった。そのため、液体が接触する部
分は、すべてステンレススチールで形成されている。さ
らに、最近では、ステンレススチールからの金属イオン
等の不純物の溶け出しを低減するため、ステンレススチ
ールを電解研磨し、比抵抗を１８ＭΩ・ｃｍまで上げた
ものが用いられている。
触する部分は、従来、石英ガラスが用いられていたが、
石英ガラスを用いると、蒸留水中にシリカが含まれるよ
うになり、問題であった。そのため、液体が接触する部
分は、すべてステンレススチールで形成されている。さ
らに、最近では、ステンレススチールからの金属イオン
等の不純物の溶け出しを低減するため、ステンレススチ
ールを電解研磨し、比抵抗を１８ＭΩ・ｃｍまで上げた
ものが用いられている。
【０００５】次に、動作について説明する。被処理水注
入管１より、処理される原水が、気化容器２内に導入さ
れる。気化容器２内に導入された原水は、加熱器３によ
り加熱され、沸騰する。蒸発した水蒸気は、冷却装置４
で冷却され、蒸留水となり、超純水供給管５を通って、
外部へ排出され、ユースポイントに導かれる。
入管１より、処理される原水が、気化容器２内に導入さ
れる。気化容器２内に導入された原水は、加熱器３によ
り加熱され、沸騰する。蒸発した水蒸気は、冷却装置４
で冷却され、蒸留水となり、超純水供給管５を通って、
外部へ排出され、ユースポイントに導かれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の、蒸留法を用い
た超純水製造装置は、以上のように構成されているの
で、シリカ等の不揮発性不純物および、水より高沸点の
揮発性不純物の除去は可能である。
た超純水製造装置は、以上のように構成されているの
で、シリカ等の不揮発性不純物および、水より高沸点の
揮発性不純物の除去は可能である。
【０００７】しかしながら、水より低沸点の揮発性不純
物を除去することができず、その結果、低沸点の有機物
が、生成超純水中に残留するという問題点があった。
物を除去することができず、その結果、低沸点の有機物
が、生成超純水中に残留するという問題点があった。
【０００８】それゆえに、この発明の目的は、水より沸
点が低い有機物が残留しないように改良された、超純水
の製造方法を提供することにある。
点が低い有機物が残留しないように改良された、超純水
の製造方法を提供することにある。
【０００９】この発明の他の目的は、低沸点の有機物を
除去できるとともに、その他の高沸点揮発性不純物およ
び不揮発性不純物をも除去することができるように改良
された、超純水の製造方法を提供することにある。
除去できるとともに、その他の高沸点揮発性不純物およ
び不揮発性不純物をも除去することができるように改良
された、超純水の製造方法を提供することにある。
【００１０】この発明のさらに他の目的は、理論純水に
近い超純水が得られるように改良された超純水の製造方
法を提供することにある。
近い超純水が得られるように改良された超純水の製造方
法を提供することにある。
【００１１】この発明のさらに他の目的は、上述のよう
な超純水を得るための超純水製造装置を提供することに
ある。
な超純水を得るための超純水製造装置を提供することに
ある。
【００１２】この発明のさらに他の目的は、低沸点の有
機不純物を除去できるとともに、装置の小型化を図るこ
とができるように改良された、超純水製造装置を提供す
ることにある。
機不純物を除去できるとともに、装置の小型化を図るこ
とができるように改良された、超純水製造装置を提供す
ることにある。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明に従う、超純水
の製造方法においては、まず、その中で気化して生じた
水蒸気がさらに加熱されることなく、そのまま冷却され
るように、その上方部が冷却器に接続された気化容器を
準備する。上記気化容器内に、上方に空間部が残るよう
に被処理水を導入する。上記気化容器の上記空間部にＯ
２、Ｏ３またはＯ−ラジカルを供給し、上記空間部を酸
化雰囲気の領域にする。上記被処理水を蒸発させ、それ
によって、生成する水蒸気に、上記酸化雰囲気の領域を
通過させ、それによって、該水蒸気中に含まれる有機物
を分解する。上記酸化雰囲気の領域を通過した水蒸気を
上記冷却器により冷却し、蒸留水を得る。上記蒸留水中
に含まれる有機分解物を除去し、それによって超純水を
得る。
の製造方法においては、まず、その中で気化して生じた
水蒸気がさらに加熱されることなく、そのまま冷却され
るように、その上方部が冷却器に接続された気化容器を
準備する。上記気化容器内に、上方に空間部が残るよう
に被処理水を導入する。上記気化容器の上記空間部にＯ
２、Ｏ３またはＯ−ラジカルを供給し、上記空間部を酸
化雰囲気の領域にする。上記被処理水を蒸発させ、それ
によって、生成する水蒸気に、上記酸化雰囲気の領域を
通過させ、それによって、該水蒸気中に含まれる有機物
を分解する。上記酸化雰囲気の領域を通過した水蒸気を
上記冷却器により冷却し、蒸留水を得る。上記蒸留水中
に含まれる有機分解物を除去し、それによって超純水を
得る。
【００１８】
【００１９】
【００２０】この発明に従う超純水製造装置は、被処理
水を収容し、かつ該被処理水を気化させるための容器を
備える。上記容器には、該容器内に被処理水を供給する
ための被処理水供給手段が取付けられている。上記容器
内であって、上記被処理水が満たされていない空間部分
に酸化性ガスを供給し、該空間部分を酸化雰囲気の領域
に変えるように、上記容器に、酸化性ガス供給手段が取
付けられている。当該装置は、上記容器内の上記被処理
水を加熱し、それによって該被処理水を気化させる加熱
手段を備える。当該装置は、また、上記容器の中で気化
して生じた水蒸気がさらに加熱されることなく、そのま
ま導き込まれるように、上記容器の上方部に接続され、
導き込まれた上記水蒸気を冷却し、それによって該水蒸
気を蒸留水に変える冷却手段を備える。当該装置は、さ
らに、上記冷却手段から出てきた上記蒸留水中に含まれ
る有機分解物を除去する有機分解物除去手段を備える。
水を収容し、かつ該被処理水を気化させるための容器を
備える。上記容器には、該容器内に被処理水を供給する
ための被処理水供給手段が取付けられている。上記容器
内であって、上記被処理水が満たされていない空間部分
に酸化性ガスを供給し、該空間部分を酸化雰囲気の領域
に変えるように、上記容器に、酸化性ガス供給手段が取
付けられている。当該装置は、上記容器内の上記被処理
水を加熱し、それによって該被処理水を気化させる加熱
手段を備える。当該装置は、また、上記容器の中で気化
して生じた水蒸気がさらに加熱されることなく、そのま
ま導き込まれるように、上記容器の上方部に接続され、
導き込まれた上記水蒸気を冷却し、それによって該水蒸
気を蒸留水に変える冷却手段を備える。当該装置は、さ
らに、上記冷却手段から出てきた上記蒸留水中に含まれ
る有機分解物を除去する有機分解物除去手段を備える。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【作用】この発明に係る超純水の製造方法によれば、気
化容器内に、上方に空間部が残るように被処理水を導入
する。その後、気化容器の空間部にＯ2 、Ｏ3 またはＯ
−ラジカルを供給し、上記空間部を酸化雰囲気の領域に
する。被処理水を蒸発させる。得られた水蒸気は、
Ｏ2 、Ｏ3 またはＯ−ラジカルからなる酸化雰囲気より
も比重が小さいので、水蒸気が酸化雰囲気の領域を上方
に向かって通過する。このとき水蒸気中に含まれる有機
物は、Ｏ2 、Ｏ3 またはＯ−ラジカルと反応し、有機
酸、炭酸、炭酸ガスおよびＨ2 Ｏに分解する。
化容器内に、上方に空間部が残るように被処理水を導入
する。その後、気化容器の空間部にＯ2 、Ｏ3 またはＯ
−ラジカルを供給し、上記空間部を酸化雰囲気の領域に
する。被処理水を蒸発させる。得られた水蒸気は、
Ｏ2 、Ｏ3 またはＯ−ラジカルからなる酸化雰囲気より
も比重が小さいので、水蒸気が酸化雰囲気の領域を上方
に向かって通過する。このとき水蒸気中に含まれる有機
物は、Ｏ2 、Ｏ3 またはＯ−ラジカルと反応し、有機
酸、炭酸、炭酸ガスおよびＨ2 Ｏに分解する。
【００２４】
【００２５】
【００２６】この発明に従う超純水製造装置によれば、
酸化性ガスからなる酸化雰囲気中を水蒸気が通過するの
で、この通過時に、水蒸気中に含まれる低沸点不純物
（有機物）は、酸化性ガスと反応し、有機酸、炭酸、炭
酸ガスおよびＨ2 Ｏに分解する。
酸化性ガスからなる酸化雰囲気中を水蒸気が通過するの
で、この通過時に、水蒸気中に含まれる低沸点不純物
（有機物）は、酸化性ガスと反応し、有機酸、炭酸、炭
酸ガスおよびＨ2 Ｏに分解する。
【００２７】
【実施例】以下、この発明の実施例を参考例とともに図
について説明する。
について説明する。
【００２８】参考例１ 図１は、この発明の参考例１に係る超純水製造装置の概
念図である。当該装置は、気化容器２を備える。気化容
器２は、加熱器３の上に設置される。気化容器２の上部
には、冷却装置４が設けられる。冷却装置４には、蒸留
水取出管５の一端が接続されている。蒸留水取出管５の
他端は、紫外線照射器６に接続されている。紫外線照射
器６とポリッシャ８は接続管７により接続されている。
ポリッシャ８には、超純水をユースポイントに供給す
る、超純水供給管９が設けられている。
念図である。当該装置は、気化容器２を備える。気化容
器２は、加熱器３の上に設置される。気化容器２の上部
には、冷却装置４が設けられる。冷却装置４には、蒸留
水取出管５の一端が接続されている。蒸留水取出管５の
他端は、紫外線照射器６に接続されている。紫外線照射
器６とポリッシャ８は接続管７により接続されている。
ポリッシャ８には、超純水をユースポイントに供給す
る、超純水供給管９が設けられている。
【００２９】次に、図１に示す超純水製造装置の動作に
ついて説明する。被処理水注入管１より、被処理水（一
次純水）が、気化用器２内に注入される。気化容器２内
に注入された被処理水は、加熱器３によって加熱され、
蒸発する。このとき、気化容器２の下部には、不揮発性
不純物と高沸点不揮発性不純物が残留する。蒸発した蒸
気は、冷却装置４で冷却され、蒸留水となる。蒸留水
は、蒸留水取出管５を通って、紫外線照射器６に導入さ
れる。この蒸留水には、蒸留で除去できなかったメタノ
ール、エタノール、ブタノール等の、低沸点揮発性不純
物が含まれている。この低沸点有機物は、１８７ｎｍの
紫外線が照射されると、有機酸、炭酸、炭酸水、Ｈ2 Ｏ
に分解する。紫外線が照射されて低沸点有機物が分解さ
れた水は、接続管７を通ってボリッシャ８に供給され
る。水中に含まれる酸は、すべて、ポリッシャの内部に
充填されている、イオン交換樹脂に吸着される。したが
って、蒸留水供給口９からは、理論超純水に近い超純水
が出てくる。
ついて説明する。被処理水注入管１より、被処理水（一
次純水）が、気化用器２内に注入される。気化容器２内
に注入された被処理水は、加熱器３によって加熱され、
蒸発する。このとき、気化容器２の下部には、不揮発性
不純物と高沸点不揮発性不純物が残留する。蒸発した蒸
気は、冷却装置４で冷却され、蒸留水となる。蒸留水
は、蒸留水取出管５を通って、紫外線照射器６に導入さ
れる。この蒸留水には、蒸留で除去できなかったメタノ
ール、エタノール、ブタノール等の、低沸点揮発性不純
物が含まれている。この低沸点有機物は、１８７ｎｍの
紫外線が照射されると、有機酸、炭酸、炭酸水、Ｈ2 Ｏ
に分解する。紫外線が照射されて低沸点有機物が分解さ
れた水は、接続管７を通ってボリッシャ８に供給され
る。水中に含まれる酸は、すべて、ポリッシャの内部に
充填されている、イオン交換樹脂に吸着される。したが
って、蒸留水供給口９からは、理論超純水に近い超純水
が出てくる。
【００３０】なお、上記実施例では、蒸留を蒸発で行な
う場合を例示したが、この発明はこれにかぎられるもの
ではなく、低圧で蒸留してもよい。
う場合を例示したが、この発明はこれにかぎられるもの
ではなく、低圧で蒸留してもよい。
【００３１】参考例２ 図２は、この発明の参考例２に係る超純水製造装置の概
念図である。当該装置は、気化容器２ａと気化容器２ｂ
を備える。気化容器２ａと気化容器２ｂは、ともに、加
熱器３の上に設置される。気化容器２ａの上部には、冷
却装置４ａが設けられる。冷却装置４ａと気化容器２ｂ
は、蒸留水取出管５ａにより接続される。気化容器２ｂ
の上部には冷却装置４ｂが設けられる。冷却装置４ｂに
は、蒸留水取出管５ｂの一端が接続されている。蒸留水
取出管５ｂの他端は、紫外線照射器６に接続されてい
る。紫外線照射器６とポリッシャ８は接続管７により接
続されている。ポリッシャ８には、超純水をユースポイ
ントに供給する、超純水供給口９が設けられている。
念図である。当該装置は、気化容器２ａと気化容器２ｂ
を備える。気化容器２ａと気化容器２ｂは、ともに、加
熱器３の上に設置される。気化容器２ａの上部には、冷
却装置４ａが設けられる。冷却装置４ａと気化容器２ｂ
は、蒸留水取出管５ａにより接続される。気化容器２ｂ
の上部には冷却装置４ｂが設けられる。冷却装置４ｂに
は、蒸留水取出管５ｂの一端が接続されている。蒸留水
取出管５ｂの他端は、紫外線照射器６に接続されてい
る。紫外線照射器６とポリッシャ８は接続管７により接
続されている。ポリッシャ８には、超純水をユースポイ
ントに供給する、超純水供給口９が設けられている。
【００３２】図２に示す装置は、２段蒸留装置である
が、この発明は、これに限られるものではなく、さらに
多段であってもよい。なお、当該装置において、液体と
接触する部分は、すべて、電解研磨のステンレススチー
ルで構成される。
が、この発明は、これに限られるものではなく、さらに
多段であってもよい。なお、当該装置において、液体と
接触する部分は、すべて、電解研磨のステンレススチー
ルで構成される。
【００３３】次に、図２に示す超純水製造装置の動作に
ついて説明する。被処理水注入管１より、被処理水（一
次純水）が、気化容器２ａ内に注入される。気化容器２
ａ内に注入された被処理水は、加熱器３によって加熱さ
れ、蒸発する。このとき、気化容器２ａの下部には、不
揮発性不純物と高沸点不揮発性不純物が残留する。蒸発
した蒸気は、冷却装置４ａで冷却され、一次蒸留水とな
る。一次蒸留水は、蒸留水取出管５ａを通って、２段目
の蒸留装置の気化容器２ｂ内に導入される。気化容器２
ｂ内に導入された水は、加熱器３によって加熱され、蒸
発する。このとき、気化容器２ｂの下部に、１段目の蒸
留装置で除去されなかった、不揮発性不純物と高沸点不
揮発性不純物が残留する。蒸発した蒸気は冷却装置４ｂ
で冷却され、二次蒸留水となり、蒸留水取出管５ｂを通
って、紫外線照射器６に導入される。この二次蒸留水に
は、蒸留で除去できなかったメタノール、エタノール、
ブタノール等の、低沸点不揮発性不純物が含まれてい
る。この低沸点有機物は、１８７ｎｍの紫外線が照射さ
れると、有機酸、炭酸、炭酸水、Ｈ2 Ｏに分解する。紫
外線が照射されて低沸点有機物が分解された水は、接続
管７を通ってポリッシャ８に供給される。水中に含まれ
る酸は、すべて、ポリッシャ８の内部に充填されている
イオン交換樹脂に吸着される。従って蒸留水供給管９か
らは、理論超純水に非常に近い超純水が出てくる。
ついて説明する。被処理水注入管１より、被処理水（一
次純水）が、気化容器２ａ内に注入される。気化容器２
ａ内に注入された被処理水は、加熱器３によって加熱さ
れ、蒸発する。このとき、気化容器２ａの下部には、不
揮発性不純物と高沸点不揮発性不純物が残留する。蒸発
した蒸気は、冷却装置４ａで冷却され、一次蒸留水とな
る。一次蒸留水は、蒸留水取出管５ａを通って、２段目
の蒸留装置の気化容器２ｂ内に導入される。気化容器２
ｂ内に導入された水は、加熱器３によって加熱され、蒸
発する。このとき、気化容器２ｂの下部に、１段目の蒸
留装置で除去されなかった、不揮発性不純物と高沸点不
揮発性不純物が残留する。蒸発した蒸気は冷却装置４ｂ
で冷却され、二次蒸留水となり、蒸留水取出管５ｂを通
って、紫外線照射器６に導入される。この二次蒸留水に
は、蒸留で除去できなかったメタノール、エタノール、
ブタノール等の、低沸点不揮発性不純物が含まれてい
る。この低沸点有機物は、１８７ｎｍの紫外線が照射さ
れると、有機酸、炭酸、炭酸水、Ｈ2 Ｏに分解する。紫
外線が照射されて低沸点有機物が分解された水は、接続
管７を通ってポリッシャ８に供給される。水中に含まれ
る酸は、すべて、ポリッシャ８の内部に充填されている
イオン交換樹脂に吸着される。従って蒸留水供給管９か
らは、理論超純水に非常に近い超純水が出てくる。
【００３４】図２に示す装置を用いて得られた純水の水
質を表１に示す。
質を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】参考例３ 図３は、この発明の参考例３に係る、超純水製造装置の
概念図である。加熱器３の上に気化容器２が設置され
る。気化容器２の上部に冷却装置４が設けられる。冷却
装置４とポリッシャ８は蒸留水取出管５によって接続さ
れる。ポリッシャ８には、ユースポイントへ超純水を供
給する超純水供給管９が接続されている。気化容器２に
は、被処理水注入管１が取付けられている。被処理水注
入管１には、Ｈ2 Ｏ2 注入管１０が接続されている。
概念図である。加熱器３の上に気化容器２が設置され
る。気化容器２の上部に冷却装置４が設けられる。冷却
装置４とポリッシャ８は蒸留水取出管５によって接続さ
れる。ポリッシャ８には、ユースポイントへ超純水を供
給する超純水供給管９が接続されている。気化容器２に
は、被処理水注入管１が取付けられている。被処理水注
入管１には、Ｈ2 Ｏ2 注入管１０が接続されている。
【００３７】次に動作について説明する。Ｈ2 Ｏ2 注入
管１０より、被処理水である一次純水中にＨ2 Ｏ2 が注
入され、気化容器２内に導入される。気化容器２内で、
Ｈ2Ｏ2 を含む被処理水は加熱器３によって加熱され
る。この加熱によって、被処理水中に含まれる有機物
は、有機酸、炭酸、炭酸ガスおよびＨ2 Ｏに分解する。
蒸発した蒸気は、冷却装置４によって冷却され、蒸留水
となり、蒸留水取出管５を通ってポリッシャ８内に導入
される。従来の装置で、蒸留時に不純物として蒸留水中
に残留していた低沸点有機物は、本実施例にかかる装置
では、有機酸、炭酸、水に変換されているので、ポリッ
シャ８中のイオン交換樹脂に効率よく吸着される。した
がって、超純水供給管９から取出される超純水は、理論
超純水に非常に近い水質となっている。
管１０より、被処理水である一次純水中にＨ2 Ｏ2 が注
入され、気化容器２内に導入される。気化容器２内で、
Ｈ2Ｏ2 を含む被処理水は加熱器３によって加熱され
る。この加熱によって、被処理水中に含まれる有機物
は、有機酸、炭酸、炭酸ガスおよびＨ2 Ｏに分解する。
蒸発した蒸気は、冷却装置４によって冷却され、蒸留水
となり、蒸留水取出管５を通ってポリッシャ８内に導入
される。従来の装置で、蒸留時に不純物として蒸留水中
に残留していた低沸点有機物は、本実施例にかかる装置
では、有機酸、炭酸、水に変換されているので、ポリッ
シャ８中のイオン交換樹脂に効率よく吸着される。した
がって、超純水供給管９から取出される超純水は、理論
超純水に非常に近い水質となっている。
【００３８】参考例４ 図４は、この発明の参考例４に係る超純水製造装置の概
念図である。図４に示す超純水製造装置は、図３に示す
装置と、以下の点を除いて、同一であるので、相当する
部分には、同一の参照番号を付し、その説明を繰返さな
い。図４に示す装置においては、Ｈ2 Ｏ2 注入管１０、
Ｈ2 Ｏ2 の注入量を調節するポンプ１１が設けられてい
る。超純水供給口９には、ＴＯＣセンサ１２が、コント
ローラ１４を介在させて、ポンプ１１に接続されてい
る。被処理水注入管１に供給される被処理水のＴＯＣ
（ｔｏｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ）濃度
は、通常、時、場所によって変動している。したがっ
て、注入するＨ2 Ｏ2 の最適量は変化する。この最適値
を求めるために、超純水供給管９にＴＯＣセンサ１２を
設置し、ライン１３でＴＯＣ濃度のシグナルをコントロ
ーラ１４に送り、データを処理させる。その後、コント
ローラ１４が調整ポンプ１１にデータを送って、Ｈ2Ｏ2
の注入量をコントロールする。このフィードバックシ
ステムを設けることによって、供給する超純水中のＴＯ
Ｃを最低限に抑えるとともに、Ｈ2 Ｏ2 の注入量を、過
剰にならない程度に制御し、薬液量を減らすことができ
る。なお、このようなフィードバックシステムは、図１
に示す実施例はもとより、他の実施例にも適用できる。
念図である。図４に示す超純水製造装置は、図３に示す
装置と、以下の点を除いて、同一であるので、相当する
部分には、同一の参照番号を付し、その説明を繰返さな
い。図４に示す装置においては、Ｈ2 Ｏ2 注入管１０、
Ｈ2 Ｏ2 の注入量を調節するポンプ１１が設けられてい
る。超純水供給口９には、ＴＯＣセンサ１２が、コント
ローラ１４を介在させて、ポンプ１１に接続されてい
る。被処理水注入管１に供給される被処理水のＴＯＣ
（ｔｏｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ）濃度
は、通常、時、場所によって変動している。したがっ
て、注入するＨ2 Ｏ2 の最適量は変化する。この最適値
を求めるために、超純水供給管９にＴＯＣセンサ１２を
設置し、ライン１３でＴＯＣ濃度のシグナルをコントロ
ーラ１４に送り、データを処理させる。その後、コント
ローラ１４が調整ポンプ１１にデータを送って、Ｈ2Ｏ2
の注入量をコントロールする。このフィードバックシ
ステムを設けることによって、供給する超純水中のＴＯ
Ｃを最低限に抑えるとともに、Ｈ2 Ｏ2 の注入量を、過
剰にならない程度に制御し、薬液量を減らすことができ
る。なお、このようなフィードバックシステムは、図１
に示す実施例はもとより、他の実施例にも適用できる。
【００３９】実施例１ 図５は、この発明の実施例１に係る超純水製造装置の概
念図である。図５に示す装置は、以下の点を除いて、図
３に示す装置と同様であるので、同一部分には同一の参
照番号を付し、その説明を繰返さない。
念図である。図５に示す装置は、以下の点を除いて、図
３に示す装置と同様であるので、同一部分には同一の参
照番号を付し、その説明を繰返さない。
【００４０】図５に示す装置においては、気化容器２の
空間部分にＯ2 、Ｏ3 またはＯ−ラジカルを供給するた
めのＯ2 ／Ｏ3 ／Ｏ−ラジカル注入管１５が取付けられ
ている。なお、Ｏ−ラジカルはＯ2 を放電管に注入する
ことによって得られる。気化容器２内に収容されている
被処理水を加熱器３で加熱することによって、被処理水
は蒸発する。このとき、蒸気はＯ2 、Ｏ3 またはＯ−ラ
ジカルと反応し、ひいては、蒸留水中のＴＯＣ成分は酸
化分解され、有機酸、炭酸および水となる。水蒸気は、
冷却装置４によって冷却され、蒸留水となる。生成され
た蒸留水は、蒸留水取出管５を通って、ポリッシャ８に
送られる。気化容器２中で酸化分解されイオンとなった
ＴＯＣは、ポリッシャ８に充填されたイオン交換樹脂に
よって除去される。なお、不揮発性不純物は、気化容器
２の底部に残っているので、超純水供給管９からは、清
浄な超純水が得られる。
空間部分にＯ2 、Ｏ3 またはＯ−ラジカルを供給するた
めのＯ2 ／Ｏ3 ／Ｏ−ラジカル注入管１５が取付けられ
ている。なお、Ｏ−ラジカルはＯ2 を放電管に注入する
ことによって得られる。気化容器２内に収容されている
被処理水を加熱器３で加熱することによって、被処理水
は蒸発する。このとき、蒸気はＯ2 、Ｏ3 またはＯ−ラ
ジカルと反応し、ひいては、蒸留水中のＴＯＣ成分は酸
化分解され、有機酸、炭酸および水となる。水蒸気は、
冷却装置４によって冷却され、蒸留水となる。生成され
た蒸留水は、蒸留水取出管５を通って、ポリッシャ８に
送られる。気化容器２中で酸化分解されイオンとなった
ＴＯＣは、ポリッシャ８に充填されたイオン交換樹脂に
よって除去される。なお、不揮発性不純物は、気化容器
２の底部に残っているので、超純水供給管９からは、清
浄な超純水が得られる。
【００４１】実施例２ 図６は、この発明の実施例２に係る超純水製造装置の概
念図である。図６に示す装置は、以下の点を除いて、図
３に示す装置と同様であるので、同一部分には、同一の
参照番号を付し、その説明を繰返さない。エジェクタ１
６が、被処理水注入管１ｂにより、気化容器２に接続さ
れている。エジェクタ１６には、被処理水注入管１ａを
通って、被処理水である一次純水が供給される。エジェ
クタ１６には、また、Ｏ2 ／Ｏ3 ／Ｏ−ラジカル注入管
１５が接続されている。被処理水注入管１ａから入った
被処理水は、Ｏ2 ／Ｏ3 ／Ｏ−ラジカル注入管１５から
供給されるＯ2 ，Ｏ3 もしくはＯ−ラジカルと混合され
る。このとき、一部のＴＯＣは、酸化分解され、有機
酸、炭酸および水となる。気化容器２内に導入された被
処理水は、加熱によって蒸留され、これにより、被処理
水から不揮発性不純物が除去される。このとき、高温に
なるので、被処理水中の不揮発性不純物の酸化分解も促
進される。すなわち、この酸化分解により不揮発性不純
物は、有機酸、炭酸および水となる。蒸発した水蒸気
は、冷却装置４によって冷却され、蒸留水となる。蒸留
水は、蒸留水取出管５を通って、ポリッシャ８に送られ
る。気化容器２中で酸化分解され、イオンとなったＴＯ
Ｃは、ポリッシャ８に充填されたイオン交換樹脂や逆浸
透膜等によって除去される。不揮発性不純物は、気１容
器２の底部に残留するので、超純水供給管９から出てく
る超純水は、理論超純水に近い水質となる。
念図である。図６に示す装置は、以下の点を除いて、図
３に示す装置と同様であるので、同一部分には、同一の
参照番号を付し、その説明を繰返さない。エジェクタ１
６が、被処理水注入管１ｂにより、気化容器２に接続さ
れている。エジェクタ１６には、被処理水注入管１ａを
通って、被処理水である一次純水が供給される。エジェ
クタ１６には、また、Ｏ2 ／Ｏ3 ／Ｏ−ラジカル注入管
１５が接続されている。被処理水注入管１ａから入った
被処理水は、Ｏ2 ／Ｏ3 ／Ｏ−ラジカル注入管１５から
供給されるＯ2 ，Ｏ3 もしくはＯ−ラジカルと混合され
る。このとき、一部のＴＯＣは、酸化分解され、有機
酸、炭酸および水となる。気化容器２内に導入された被
処理水は、加熱によって蒸留され、これにより、被処理
水から不揮発性不純物が除去される。このとき、高温に
なるので、被処理水中の不揮発性不純物の酸化分解も促
進される。すなわち、この酸化分解により不揮発性不純
物は、有機酸、炭酸および水となる。蒸発した水蒸気
は、冷却装置４によって冷却され、蒸留水となる。蒸留
水は、蒸留水取出管５を通って、ポリッシャ８に送られ
る。気化容器２中で酸化分解され、イオンとなったＴＯ
Ｃは、ポリッシャ８に充填されたイオン交換樹脂や逆浸
透膜等によって除去される。不揮発性不純物は、気１容
器２の底部に残留するので、超純水供給管９から出てく
る超純水は、理論超純水に近い水質となる。
【００４２】参考例５ 図７は、この発明のさらに参考例５に係る超純水製造装
置の概念図である。
置の概念図である。
【００４３】図７に示す装置は、以下の点を除いて、図
１に示す装置と同様であるので、同一部分には同一の参
照番号を付し、その説明を繰返さない。
１に示す装置と同様であるので、同一部分には同一の参
照番号を付し、その説明を繰返さない。
【００４４】この実施例では、気化容器２内に、紫外線
照射器６を設置している。この装置によると、気化容器
２内の被処理水が、沸騰するために、昇温している状態
で、紫外線が照射される。したがって、低沸点不揮発性
不純物の酸化分解が、昇温状態で行なわれ、酸化分解の
効率が促進される。また、この実施例によると、紫外線
照射器６が気化室２内に内蔵されるので、超純水製造装
置の小型化を図ることができる。
照射器６を設置している。この装置によると、気化容器
２内の被処理水が、沸騰するために、昇温している状態
で、紫外線が照射される。したがって、低沸点不揮発性
不純物の酸化分解が、昇温状態で行なわれ、酸化分解の
効率が促進される。また、この実施例によると、紫外線
照射器６が気化室２内に内蔵されるので、超純水製造装
置の小型化を図ることができる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係る超
純水製造方法によれば、高沸点の不純物と共に、低沸点
の不純物も除去されるので、理論超純水に近い水質の超
純水が得られる。
純水製造方法によれば、高沸点の不純物と共に、低沸点
の不純物も除去されるので、理論超純水に近い水質の超
純水が得られる。
【００４６】また、この発明に係る超純水製造装置によ
れば、高沸点不純物と共に低沸点不純物も除去できるの
で、理論超純水に近い水質の超純水が得られる。
れば、高沸点不純物と共に低沸点不純物も除去できるの
で、理論超純水に近い水質の超純水が得られる。
【図１】 この発明の参考例１に係る超純水製造装置の
概念図である。
概念図である。
【図２】 この発明の参考例２に係る超純水製造装置の
概念図である。
概念図である。
【図３】 この発明の参考例３に係る超純水製造装置の
概念図である。
概念図である。
【図４】 この発明の参考例４に係る超純水製造装置の
概念図である。
概念図である。
【図５】 この発明の実施例１に係る超純水製造装置の
概念図である。
概念図である。
【図６】 この発明の実施例２に係る超純水製造装置の
概念図である。
概念図である。
【図７】 この発明の参考例５に係る超純水製造装置の
概念図である。
概念図である。
【図８】 従来の超純水製造装置の概念図である。
１ 被処理水注入管、２ 気化容器、３ 加熱器、４
冷却装置、６ 紫外線照射器、８ ポリッシャ。
冷却装置、６ 紫外線照射器、８ ポリッシャ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｒ ５０２Ｊ ５０３ ５０３Ｂ (56)参考文献 特開 昭52−75664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−115060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−166985（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−287590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−209783（ＪＰ，Ａ) 「純水・超純水製造法−要素技術と応 用システム−」Ｐ．199，235，241（昭 和60年３月20日）株式会社幸書房発行 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 9/00 502 C02F 9/00 503 C02F 1/02 C02F 1/32 C02F 1/42 C02F 1/72 101 C02F 1/74 101 C02F 1/78
Claims (2)
- 【請求項１】 その中で気化して生じた水蒸気がさらに
加熱されることなく、そのまま冷却されるように、その
上方部が冷却器に接続された気化容器を準備する工程
と、 前記気化容器内に、上方に空間部が残るように被処理水
を導入する工程と、 前記気化容器の前記空間部にＯ２、Ｏ３またはＯ−ラジ
カルを供給し、前記空間部を酸化雰囲気の領域にする工
程と、 前記被処理水を蒸発させ、それによって生成する水蒸気
に、前記酸化雰囲気の領域を通過させ、それによって、
該水蒸気中に含まれる有機物を分解する工程と、 前記酸化雰囲気の領域を通過した水蒸気を前記冷却器に
より冷却し、蒸留水を得る工程と、 前記蒸留水中に含まれる有機分解物を除去し、それによ
って超純水を得る工程と、を備えた、超純水の製造方
法。 - 【請求項２】 被処理水を収容し、かつ該被処理水を気
化させるための容器と、 前記容器に取付けられ、該容器内に被処理水を供給する
被処理水供給手段と、 前記容器内であって、前記被処理水が満たされていない
空間部分に酸化性ガスを供給し、該空間部分を酸化雰囲
気の領域に変えるように、前記容器に取付られた酸化性
ガス供給手段と、 前記容器内の前記被処理水を加熱し、それによって該被
処理水を気化させる加熱手段と、 前記容器の中で気化して生じた水蒸気がさらに加熱され
ることなく、そのまま導き込まれるように、前記容器の
上方部に接続され、導き込まれた前記水蒸気を冷却し、
それによって該水蒸気を蒸留水に変える冷却手段と、 前記冷却手段から出てきた前記蒸留水中に含まれる有機
分解物を除去する有機分解物除去手段と、 を備えた、超純水製造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4282703A JP2814041B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 超純水の製造方法およびその装置 |
| US08/091,580 US5468350A (en) | 1992-10-21 | 1993-07-15 | Apparatus for manufacturing ultrapure water |
| DE4334945A DE4334945A1 (de) | 1992-10-21 | 1993-10-13 | Verfahren zur Herstellung höchstreinen Wassers und Vorrichtung dafür |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4282703A JP2814041B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 超純水の製造方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06134488A JPH06134488A (ja) | 1994-05-17 |
| JP2814041B2 true JP2814041B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=17655957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4282703A Expired - Fee Related JP2814041B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 超純水の製造方法およびその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5468350A (ja) |
| JP (1) | JP2814041B2 (ja) |
| DE (1) | DE4334945A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5792433A (en) * | 1995-03-13 | 1998-08-11 | Photoscience Japan Corporation | Light irradiating device with easily replaceable light irradiating lamps |
| FI103106B (fi) * | 1997-11-12 | 1999-04-30 | Steris Europe Inc | Menetelmä ja laite puhtaan veden tuottamiseksi |
| KR101192899B1 (ko) * | 2002-11-13 | 2012-10-18 | 데카 프로덕츠 리미티드 파트너쉽 | 가압 증기 사이클 액체 증류 |
| DE10325230A1 (de) * | 2003-06-04 | 2004-12-23 | GMBU Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigkeiten |
| US6991733B2 (en) * | 2004-05-25 | 2006-01-31 | Industrial Technology Research Institute | Process for removing organics from ultrapure water |
| US8741154B2 (en) | 2008-10-17 | 2014-06-03 | Remembrance Newcombe | Water denitrification |
| KR101914450B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2019-01-24 | 주식회사 바이오팜앤팜스 | 난분해성 산업폐수의 처리방법 |
| KR101914443B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2019-01-24 | 주식회사 바이오팜앤팜스 | 음폐수 처리방법 |
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|---|---|---|---|---|
| DE149799C (ja) * | ||||
| US3127243A (en) * | 1964-03-31 | Recovery of potable water from human metabolic wastes | ||
| US3257291A (en) * | 1962-02-05 | 1966-06-21 | Gerber Scient Instr Company In | Means for desalting sea water by solar heat and air convection |
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| US3276458A (en) * | 1963-01-16 | 1966-10-04 | Arthur H Iversen | Ultra pure water recirculating system |
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1992
- 1992-10-21 JP JP4282703A patent/JP2814041B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-07-15 US US08/091,580 patent/US5468350A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-13 DE DE4334945A patent/DE4334945A1/de not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「純水・超純水製造法−要素技術と応用システム−」Ｐ．１９９，２３５，２４１（昭和６０年３月２０日）株式会社幸書房発行 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4334945A1 (de) | 1994-04-28 |
| JPH06134488A (ja) | 1994-05-17 |
| US5468350A (en) | 1995-11-21 |
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