化学液集中供应系统设计论文【优质3篇】
化学液集中供应系统设计论文 篇一
随着化学工业的快速发展，化学液的供应系统设计变得越来越重要。一个高效可靠的化学液集中供应系统可以提高生产效率、降低生产成本，并确保化学液的安全使用。本篇论文将讨论化学液集中供应系统设计的关键要素和设计考虑因素。
首先，化学液集中供应系统的设计需要考虑到化学液的性质和特点。不同的化学液具有不同的化学性质，如酸碱度、粘度、氧化性等，这些性质将直接影响到供应系统的设计。例如，对于粘度较高的化学液，需要采用适当的泵和管道设计来确保流体的顺畅流动。对于具有氧化性的化学液，需要采取相应的防腐措施来保护供应系统的设备和管道。
其次，化学液集中供应系统的设计还需要考虑到供应系统的安全性。化学液具有一定的风险，如腐蚀性、毒性和易燃性等。因此，在设计供应系统时，需要采取相应的安全措施来保护操作人员和设备。例如，可以在供应系统中设置紧急停止装置和泄漏报警装置，及时发现和处理可能的安全风险。
此外，化学液集中供应系统的设计还需要考虑到供应系统的可靠性和稳定性。供应系统的可靠性是指系统能够连续稳定地供应化学液，而稳定性则指系统能够在不同工况下保持稳定的供液能力。为了提高供应系统的可靠性和稳定性，可以采用备份供应系统、设置冗余设备和采用自动控制系统等措施。此外，还可以利用先进的传感器技术和远程监控系统来实时监测供应系统的运行状态，及时发现并解决潜在问题。
综上所述，化学液集中供应系统的设计需要考虑到化学液的性质、供应系统的安全性、可靠性和稳定性等因素。只有综合考虑这些因素，才能设计出一个高效可靠的化学液集中供应系统，提高生产效率、降低生产成本，并确保化学液的安全使用。
化学液集中供应系统设计论文 篇二
化学液集中供应系统在化学工业中起着至关重要的作用。它可以提供高效、稳定、可靠的化学液供应，为生产过程提供所需的原料和中间体。本篇论文将探讨化学液集中供应系统的设计的关键要素和优化策略。
首先，化学液集中供应系统的设计需要考虑到化学液的需求量和供应量。化学工业中的化学液需求量通常较大，因此供应系统需要具备足够的供液能力。为了满足需求量的变化，可以采用多台泵并联工作的方式，以提高供应系统的供液能力。同时，还可以设置备份供应系统，以应对可能的故障和停机情况。
其次，化学液集中供应系统的设计还需要考虑到供应系统的节能和环保性能。化学工业中的供应系统通常需要消耗大量的能源，因此，提高供应系统的能效和减少能源消耗是非常重要的。可以采用节能设备和技术，如变频调速控制、高效泵和节能传动装置等，来降低能源消耗。此外，还可以采用回收和再利用化学液的技术，减少废液的排放和环境污染。
此外，化学液集中供应系统的设计还需要考虑到供应系统的智能化和自动化水平。利用先进的自动化控制系统和传感器技术，可以实时监测供应系统的运行状态和化学液的供应情况。通过数据分析和智能算法，可以实现对供应系统的优化控制和故障诊断，提高供应系统的稳定性和效率。
综上所述，化学液集中供应系统的设计需要考虑到化学液的需求量和供应量、节能和环保性能以及智能化和自动化水平等因素。通过综合考虑这些因素，可以设计出一个高效、节能、环保和智能化的化学液集中供应系统，提高生产效率、降低生产成本，并为化学工业的可持续发展做出贡献。
化学液集中供应系统设计论文 篇三
1化学液集中供应系统的流程及构成
在半导体生产工厂中使用的中央化学药液供应系统可以根据机台的不同有两种分类，一种是单纯的药液供应系统（SupplySystem）：将化学液自储存设备，利用供酸机台及管路供应给制程机台使用。另一种是具有混合、加热或者搅拌等功能的功能系统(FunctionalSystem)：将药液从储存设备，先经过稀释混合、加热、冷却或者搅拌沉淀的功能之后，再供应给制程机台使用。具体使用哪种供液方式，取决于机台的功能以及工艺上的要求。
1.1中央供药液基本要求
不同系统会有不同的要求，但是大部分的供液系统有相同基本的要求：
（1）操作安全性，能耐腐蚀、耐压力、防爆等；
（2）化学液零污染，要求系统中与化学液接触部分完全与化学液兼容，不会产生反应或者溶解；
（3）微粒子控制，药液因为温度压力可能会产生微粒，需要用过滤器循环过滤；
（4）流量要求，各个机台需要的流量不同，整个供液系统需要满足最高的流量要求；
（5）泄露报警，如果系统中有泄露的地方，需要立即发出警报，在界面中显示出泄露大概区域，并且暂停这一部分的供液功能，关闭相关部分的阀门和动力系统，使得故障能迅速恢复，将损失降到最低。把信息结果汇入故障诊断系统；
（6）取样分析，各段供应的化学液需要进行自动取样分析，根据需要分析系统和管路中带入的粒子以及金属离子。把结果汇入故障诊断系统；
（7）自动控制运转，系统和各个机台的交互运行能够进行自动控制，提供运行监控界面，显示实时系统状态，其中包括泵、过滤系统、压力容器等的各种参数，如果一旦有参数超出正常范围，进行自动调节之后将进行报警，将信息汇入故障诊断系统；
（8）自动的维护保养系统功能，能够在系统闲时，根据具体情况，定期对系统管路进行保养维护以及清洁，延长整个系统的使用，提高系统的安全性；
（9）化学液用量的统计，能根据人为控制或者自动结算监控，及时调整药液供应时间和频率，使得药液供应能及时补充生产，不成为整个生产的瓶颈；
（10）系统自动故障诊断，根据前面提及的各个控制系统汇总的故障信息，自动诊断故障点或者可能发生故障点的相关度，最大化的缩短故障排除时间。
1.2系统设备使用材料
系统中设备容器及管路使用的材料。
1.3中央集中供药液方式
首先根据药液使用量的大小选择药液的供应容器，如果使用量很大，比如在多个清洗步骤中都会使用到的强氧化剂H2O2以及强酸浓硫酸H2SO4，就使用槽车供应先到化学液充填站，再使用氮气加压输送至大于10m3的存储罐中。使用量中等或者少量的化学液例如HF以及显影液等，则使用便携式可移动的容器来输送到主管路。经过过滤系统的化学液则通过N2或者泵分别输入各个三通阀箱。化学液的驱动方式有两种，一种是泵传输，另一种是使用N2产生压力输送。其中常用于半导体中央供药液的泵也有很多种类，其中因为驱动方式的不同可以分为气动泵、电动泵和磁力泵等，其中气动泵成本经济，并且可使用耐腐蚀材料制造，输送一些酸性药液。磁力泵密封性很好，可以做到完全不泄露，动力输入和输出可以完全零摩擦，降低能耗。电机驱动的泵可以做到很精确的闭环控制，已达到最终的高精度输出。而N2压力输送，常用在一些药液黏度大，用量精度高、挥发性强以及燃点低的情况下。
1.4化学液集中供应系统控制流程
是中央集中供液的总体流程示意图。药液会根据使用量的大小采取不同的供应容器，通过化学液过滤系统CDU过滤不符合要求的微粒子，再通过三通阀箱TeeBox阀箱以及分支阀箱VMB供应到各个机台，其中在各段不同点需要有化学液采样分析盒SamplingBox，最终的分析信息需要汇总到总控制台的故障诊断系统。为单路多反馈控制流程图。具体到单路的控制流程里，主管路将溶液供应到CDU过滤系统，当化学液中的微粒尺寸和数量满足要求之后，会将电信号反馈给OCP即运算处理器。当机台发出需求信号时，OCP判断CDU信号，如果满足要求OCP将控制信号通过HUB放大信号之后发送给VMB分支阀箱，这时过滤好的药液就会通过三通阀箱以及分支阀箱供应给机台。如果机台、阀箱以及过滤系统有漏液、堵塞以及完成等状态，信号会被反馈给OCP，OCP将处理当前状态，关闭执行单元，并且将信号通过HUB发送到系统数据监控和采集系统SCADASystem，相应发出警示或者警报。在一些清洗或者刻蚀工艺中，有些机台使用的是不同化学液的混合物，需要根据一定的体积或者质量比例进行配液。机台可能会在工艺槽中直接配液，或者有配液槽进行提前配液以及其它的预备功能，比如加热、搅拌反应或者冷却降温等。现在通常使用的都是将质量比例换算成体积比例进行配比。精度要求不高的，并且混合后体积不会有很大变化的混液过程，可以通过混液槽里使用液位传感器进行体积控制。精度要求高的使用流量传感器来测量流过的液体体积。为了达到较高的精度要求，传感器则需要安装在距离配液容器进口处。
1.5化学液集中供应安全防护系统
化学液输送系统需要以下安全装置：
（1）设置溢出流量阀或者开关（ExcessValve/Switch）以及相应排放管道，用于在系统中由于某些故障造成的输送无法停止、泄露以及腐蚀等等紧急情况下，化学液的排放溢出。
（2）泄露相关安全保护，其中包括检测化学液泄露的传感器。这类传感器有耐腐蚀性，能够保证长时间的检测寿命。可根据具体化学液的性质进行类型选择，如果有导电性，可选择导线式传感器，可根据不同点之间电阻值得变化检测到泄露以及泄露位置。如果无导电性，可选择光电式传感器，可避免化学液接触导致的腐蚀。除了选择检测传感器，还需要有泄露二次围堵和排放功能，以免泄露造成污染腐蚀等引起的二次危险与损失。
（3）各段化学液供应源处安装手动开关，在遇有紧急情况时可切断化学液供应或者分流，以保证需要保护的装备切断或者减少化学液进入。
（4）化学液桶、槽和柜进行填充时，需要有液位传感器或者压力传感器，实时监测化学液液位及压力，如果超过一定值时供应必须自动停止。
（5）易燃易爆化学液输送系统应该配有灭火装置，使用火焰、温度或者烟雾传感器监测，一旦发生险情，必须能进行有效的灭火并且有声光报警，以及远程报警信号传输。
2结束语
半导体生产厂房化学液供应系统，向来是半导体生产的重要环节，其设计结果是否正确关系到整个生产环境的安全，所以在设计规划时，需要有完整而细致的目的要求，以及严谨而全面的解决方案。本文根据半导体生产的目的、化学液特性与用途，提出了常用化学液集中供应的基本要求，从而得出半导体厂房中央化学液集中供应的系统设计。
