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有機溶劑純化過程之即時氣相監測

有機溶劑純化製程通常需要持續移除特定揮發性成分、雜質或其他影響產品品質的氣體成分。

傳統操作方式常使用固定純化時間作為製程終點，但實際氣體濃度下降速度會受到原料、系統狀態、真空條件及設備狀況影響，因此固定時間並不能直接代表純化已真正完成。

利用 Hiden QMS / RGA 進行 Real-Time Monitoring，可直接追蹤純化過程中目標 Volatile Species 的 Signal Intensity 或 Concentration 隨時間的變化。

 

■ 從「時間控制」轉為「濃度控制」

隨著純化程序持續進行，目標氣體逐漸被移除，其 QMS 訊號會呈現持續下降的趨勢。

因此可以利用實際量測數據進行：

Purification Process Monitoring｜純化過程監控

Concentration Trend Analysis｜濃度趨勢分析

End-Point Determination｜純化終點判定

讓製程從：

「已經純化多久？」

進一步轉變為：

「目前實際氣體濃度是否已達製程標準？」

 

■ 即時掌握完整純化趨勢

QMS 可以連續記錄整個純化期間的氣體變化，而不是只有少數幾個離散取樣點。

因此可觀察：

• 目標成分下降速率
• 製程是否逐漸接近平衡
• 純化效率是否產生異常
• 真正的製程 End-Point

 

■ QMS 即時監測帶來的製程改善

1. 固定時間控制轉為數據化終點判定

QMS 連續監測有機溶劑相關氣體成分，使原本依據 Fixed Process Time 的製程，轉變為依據實際氣體濃度與變化趨勢進行 End-Point Determination。

2. QMS 數據整合 PLC / DCS

即時量測數據可進一步整合至 PLC 與 DCS（Distributed Control System）。

氣體濃度可作為製程控制參數，進一步執行：

• Automatic Valve Switching
• Process Control
• Interlock
• Data Logging

提升製程自動化程度。

3. 真空狀態同步監控

除了氣體成分之外，也可將 Vacuum Pressure Signal 整合至 DCS。

當真空度偏離正常操作範圍時，可以作為：

• 閥門未完全關閉
• 系統洩漏
• 真空異常

的即時判斷依據，並進一步設定 Alarm / Interlock。

4. 將 QMS 分壓訊號轉換為定量濃度

透過適當的 Calibration，可建立：

QMS Partial Pressure / Ion Signal ↔ Concentration

之定量關係，將原始訊號轉換為 ppm 等製程使用者熟悉的濃度單位。

5. 多成分同步監測

除了目標有機氣體外，也可以同步監測其他選定的 m/z，掌握其他氣體、雜質與副產物的變化。

 

■ 製程效益

導入 QMS Real-Time Monitoring 後，可將純化製程進一步數據化與自動化：

• 依實際氣體濃度判定純化終點
• 整合 PLC / DCS 實現自動化控制
• 即時偵測真空異常與洩漏風險
• 提升製程效率與穩定性
• 建立完整製程 Trend 與歷史紀錄