Übersicht

Bei vielen Halbleiter-Ultrareinwassersystemen (UPW, Ultrapure Water) auf der ganzen Welt ist die Elektrodeionisierung (EDI, Electrodeionisation) ein wichtiger Prozessschritt bei der Entfernung von Schadstoffen. Die EDI-Technologie nutzt Ionenaustauschharz (IX), Ionenpenetrationsmembran und hohes Potenzial, um Ionenverschmutzungen aus ultrareinem Wasser kontinuierlich zu beseitigen und gleichzeitig in EDI-Modulen verfügbare Harze zu regenerieren. Die Echtzeit-Online-Überwachung des Ausgangswassers gewährleistet eine hochreine Wasserqualität, die korrekte Steuerung der EDI-Spannung und die Maximierung der Betriebseffizienz der Anlage. Eine Spannung wird in einem EDI-Modul aufgebracht, um ein polares elektrisches Feld zu erzeugen, das Ionen durch die Austauschharzschicht und die Ionenpermeationsmembran hindurch führt. In der Ionenaustauschschicht des EDI-Moduls erfasst das Harz Ionen und erzeugt ultrareines Wasser ohne Ionen, während das Potenzial kontinuierlich das verfügbare Harz regeneriert. Daher benötigen EDI-Systeme im täglichen Betrieb viel Strom.

Echtzeit-Überwachung des EDI-Ausgangs

Bei der Untersuchung der EDI-Leistung haben wir mit präzisen Online-Prozessüberwachungsinstrumenten die Auswirkungen verschiedener Einstellungen der EDI-Leistung auf Bor-, Silizium- und Leitfähigkeitswerte im EDI-Ausgang in Echtzeit1 charakterisiert. Die Studie ergab, dass höhere Leistungseinstellungen Bor und Silizium effektiver entfernen können. Da EDI-Spannung jedoch die Bildung von gelöstem Kohlendioxid in ionischer Form fördert, erhöht EDI-Spannung die Nettoleitbarkeit von ultrareinem Wasser.

Zu hohe EDI-Leistung reduziert neben erhöhten Energiekosten auch die Qualität des ultrareinen Wassers. Daher ist die Festlegung der optimalen Leistungseinstellungen für EDI-Systeme von entscheidender Bedeutung, um eine ultrareine Wasserqualität zu gewährleisten und die Betriebskosten der Anlage zu senken.

Insgesamt hängt die EDI-Ausgangsqualität von der Wasserversorgungsqualität, der Harzeffizienz und der EDI-Leistung ab. Sowohl der Schadstoffgehalt als auch die Harzeffizienz im Versorgungswasser ändern sich im Laufe der Zeit, so dass die Prozessleistung und die Wasserqualität nur durch eine optimale Regelung der EDI-Leistung stabil bleiben können. Um die EDI-Leistungseinstellungen richtig zu steuern, ist die Überwachung der Schadstoffe im EDI-Abwasser von entscheidender Bedeutung, um den Anwendern dabei zu helfen, die besten Vorteile in Bezug auf Energieverbrauch und Betriebskosten zu erzielen.

Zur Verfolgung der Konzentrationen von kritischen Schadstoffen und der Gesamtqualität des ultrareinen Wassers verwendet die Halbleiteranlage in dieser Studie einen Sievers Online-Bor-Analyzer (UPW) zur kontinuierlichen Überwachung der dynamischen Borkonzentrationen im EDI-Abwasser. Die Überwachungsdaten zeigen, dass die EDI-Leistung positiv mit der Reinheit des Wassers korreliert und dass die Schadstoffkonzentration nach einer Spannungsänderung eine Woche oder länger dauert, bis sie sich stabilisiert. Die Halbleiteranlage kontrolliert die Effizienz der Entfernung von Schadstoffen und passt die EDI-Leistung kontinuierlich durch Echtzeit-Online-Überwachung an, um den Betriebsenergieverbrauch der Anlage zu minimieren.

Sievers Boron Ultra Online-Boranalyser für ultrareines Wasser (UPW)

Der Sievers Boron Ultra Online-Ultrareinwasserboranalysator ist die wichtigste Grundlage für das derzeitige Qualitätsmanagement von ultrareinem Wasser. Dieser Analyzer bietet Echtzeit-Prüffunktionen, um die Produktionsanlagen bei der proaktiven Verwaltung des Ionenaustauschprozesses zu unterstützen, Ionenverschmutzungsereignisse zu verhindern, nachgelagerte Prozesse zu schützen und die Produktproduktion zu steigern. Dieser Analysator verfügt über fortschrittliche Technologien, die den Anwendern helfen, korrektere Prozessentscheidungen zu treffen und optimale Wasserqualität und Prozesseffizienz zu gewährleisten.