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Prozessoptimierung zur Silikatabscheidung in einer Wasseraufbereitungsanlage der Halbleiterindustrie
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Rossmann, Dorothea
Betreuer
- Prof. Dr. Otto Nowak
Weitere Betreuer
Dipl.-Ing. Bodo Mücke (DERU Planungsgesellschaft für Energie-, Reinraum- und Umwelttechnik mbH)
Abstract
Im heutigen Zeitalter der Globalisierung spielen Energie- und Ressourceneffizienz die primäre Rolle im Handeln marktorientierter Unternehmen. Derzeit gelten höchste Anforderungen hinsichtlich Qualität und strengster Partikelreinheit insbesondere für das Reinstwasser in der Mikroelektronik. In dieser Arbeit wurden daher maßgebliche Aufbereitungsprozesse und Standortfaktoren in Hinblick derzeitiger, sowie perspektivischer Anforderungen an die Reinstwasserqualität ausgewertet. Komplexe Parameter wie Silikat bestimmen die Verfahrensauswahl bei der Optimierung und Modernisierung von Reinstwasseranlagen, da Siliziumverbindungen neben anderen Verunreinigungen Ablagerungen auf Elektronikchips bilden [Lacher, 2006] und in der Folge zu Produktionsausfällen führen. Aus diesem Grund wurde die für den Silikatabbau wirksamste Stufe, die Mischbettionenaustauscher, am Beispiel der Reinstwasseranlage der Firma X- FAB (Dresden) analysiert, sowie historische und aktuelle Silikatmessungen verglichen. Auf Basis ermittelter Silikatprofile wurden die einzelnen Verfahrensstufen anschließend bewertet. Weiterhin erfolgte die Adaption theoretischer Modelle des Ionenaustauschvorganges auf die vorhandenen (Polisher-)Mischbetten, diese wurde anschließend anhand der ermittelten und generierten Messwerte für die konkrete Anlage verifiziert. Als Ergebnis entstanden konkrete Betriebsanweisungen der Polishermischbetten in Hinblick einer optimalen Bewirtschaftung, sowie im Zuge der geplanten Kapazitätserweiterung. Zusätzlich werden alternative Investitionen, die zusätzlich eine bessere Silikatabscheiderate gewährleisten und nachträglich in die spezielle Anlage integrierbar sind, aufgezeigt.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Trink-, Reinst- und Prozesswasseraufbereitung
Schlagwörter
Reinstwasser, Silikat, Ionenaustausch, Ionenaustauscherharz, Mischbettionenaustauscher
Berichtsjahr
2009