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电镀铜技术在电子材料中的应用？摘要：电镀铜层具有良好的导电、导热、延展性等优点，因此，电镀铜技术被广泛应用于电子材料制造领域。本文概括了几种常用电镀铜体系的特点，重点介绍了在电子制造中应用较广的酸性硫酸盐电镀铜镀液的组成和各成分作用。简述了电镀铜在铜箔粗化、印制电路制作、电子封装、超大规模集成电路（ULSI）铜互连领域的应用，并对近年来电子工业中应用的几种先进电镀铜技术，包括脉冲电镀铜技术、水平直接电镀铜技术、超声波电镀铜技术、激光电镀铜技术等进行了评述。关键词：电子材料；电镀铜；铜箔粗化；印制电路；电子封装；超大规模集成电路（ULSI）中图分类号：TQ153.14; TQ178 文献标识码：A 文章编号：1004 – 227X (2007) 02 – 0043 – 05 1 前言电镀铜层因其具有良好的导电性、导热性和机械延展性等优点而被广泛应用于电子信息产品领域，电镀铜技术也因此渗透到了整个电子材料制造领域，从印制电路板（PCB）制造到 IC 封装，再到大规模集成线路（芯片）的铜互连技术等电子领域都离不开它，因此电镀铜技术已成为现代微电子制造中必不可少的关键电镀技术之一。电子行业的电镀铜技术含量很高，电镀铜层的功能、质量和精度以及电镀方法等方面与传统的装饰性防护性电镀铜技术有所不同。中国的电子信息产业正在迅速崛起，有资料表明，中国的印制电路产值 2003 年已经超过美国居世界第二位，成为名副其实的 PCB 生产大国，并且有望在 2008 年超过日本居世界第一，而以上海为中心的长三角地区的集成电路产业也在飞速发展，逐渐成为该地区的支柱性产业[1-3]。这些产业的发展必将推动电镀铜技术的应用领域进一步扩大。为了满足具有高科技含量电子产品制造的要求，出现了许多新的电镀铜技术，如脉冲电镀铜技术、水平直接电镀铜技术、超声波电镀铜技术、激光诱导选择电镀铜技术等。 2 电镀铜简介 2. 1 常用的电镀铜镀液及特点常用电镀铜镀液的分类及特点列于表 1。除所列出的体系之外，其它如氟硼酸盐、柠檬酸-酒石酸盐等电镀铜体系也不适合用在电子行业。相比之下，酸性硫酸盐镀铜体系因其具有上述优点而被广泛应用于电子行业。 2. 2 酸性硫酸盐电镀铜镀液组成及各成分作用电子行业使用的硫酸盐镀铜溶液中主要含有CuSO4、H2SO4、Cl?和有机添加剂等成分。 2. 2. 1 硫酸铜 CuSO4 是主盐，是溶液中 Cu2+的来源，浓度要适度。过低则沉积速率较慢；过高则沉积速率过快，结晶颗粒粗大，并影响镀液的深镀能力，使板面与孔内厚度差别过大。CuSO4 ·5H2O 含量 60 ~ 100 g/L。 2. 2. 2 硫酸 H2SO4 主要增加镀液的导电能力，并防止 Cu2+水解，浓度也要适量。太高镀液分散能力差，太低镀层脆性增加，韧性下降。尤其是在印制板电镀通孔操作中要保持 ρ (H2SO4)/ ρ (Cu2+)一定的比例，才能达到较好的深镀效果。H2SO4含量 180 ~ 220 g/L。 2. 2. 3 Cl– Cl–可以提高阳极的活性，促进阳极正常溶解，防止阳极钝化；还可以减少因阳极溶解不完全产生的“铜粉”，提高镀层的光亮和整平能力，改善镀层质量。一般含量较低，30 ~ 80 mg/L 左右[6]。 2. 2. 4 添加剂添加剂在酸性镀铜中很关键，一般有载运剂、光亮剂、整平剂等，通常需要几种添加剂协同作用才能达到理想的效果。它可以改变电极的表面吸附状况，进而改变镀层的结构。不过在实际的电镀过程中添加剂的量比较难以控制，这是 HDI（高密度印制板）中高厚径比微孔电镀的难题，国外已有研究者通过改变脉冲电镀的条件开发不使用添加剂的技术[7-8]。 3 电镀铜在电子材料领域的应用 3. 1 铜箔粗化处理铜箔是制造印制板的关键导电材料，但是印制板外层铜箔毛面在与绝缘基板压合制造覆铜板之前必须经过电镀铜粗化处理，使之具有一定的表面粗糙度，才能保证与基板有足够的粘合力。铜箔的粗化处理通常分 2 步：一是在较低铜离子浓度高电流密度下的粗化处理，二是在高铜离子浓度低电流密度下的固化处理[9]。粗化处理过程中必须使用特殊的添加剂，否则铜箔在高温层压制造覆铜板时会出现“铜粉转移”现象，影响与基板的结合力，严重时会使线路从基板上脱落。在制造多层线路板时，内层铜箔也需要进行强化处理。传统的内层铜箔使用黑化处理方法，但是黑化方法产生的氧化铜会在后续过程中产生空洞，造成层间互连可靠性降低[10]。有日本研究人员[11]采用在酸性硫酸盐电镀铜溶液中添加苯并喹啉系列有机物作为添加剂，并改变溶液中的酸铜比和操作条件对内层铜箔进行处理，避免了“空洞”现象的发生。 3. 2 PCB 制作 3. 2. 1 PCB 微孔制作印制板上的小孔具有至关重要的作用，通过它不仅可以实现印制板各层之间的电气互连，还可以实现高密度布线。一张印制板上常常具有成千上万个小孔，有的多达数万个甚至十万个。在这些孔中不仅有贯通于各层之间的导通孔，还有位于印制板表层的盲孔和位于内部的埋孔，而且孔径大小不一，位置各异。因此，孔内铜金属化的质量就成为决定印制板层间电气互连的关键[12]。传统的印制板孔金属化工艺主要分2步：一是通过化学镀铜工艺在钻孔上形成一层导电薄层（厚度一般为 0.5 μm），二是在已经形成的化学镀铜层上再电镀一层较厚的铜层（20 μm 左右）。但是化学镀铜层存在以下问题：（1）镀速比较慢，生产效率低，镀液不稳定，维护严格[13]；（2）使用甲醛为还原剂，是潜在的致癌物质且操作条件差[14]；（3）使用的 EDTA 等螯合剂给废水处理带来困难[15]；（4）化学镀铜层和电镀层的致密性和延展性不同，热膨胀系数不同[16]，在特定条件下受到热冲击时容易分层、起泡，对孔的可靠性造成威胁。基于以上几点，人们开发出了不使用化学镀铜而直接进行电镀铜的工艺[14-16]。该方法是在经过特殊的前处理后直接进行电镀铜，简化了操作程序。随着人们环保意识的增强，又由于化学镀铜工艺存在种种问题，化学镀铜必将会被直接电镀铜工艺所取代。 3. 2. 2 PCB 电路图形制作除了印制板的孔金属化工艺用到电镀铜技术外，在印制板形成线路工艺中也用到电镀铜。一种是整板电镀，另外一种是图形电镀。整板电镀是在孔金属化后，把整块印制板作为阴极，通过电镀铜层加厚，然后通过蚀刻的方法形成电路图形，防止因化学镀铜层太薄被后续工艺蚀刻掉而造成产品报废。图形电镀则是采取把线路图形之外部分掩蔽，而对线路图形进行电镀铜层加厚。制造比较复杂的电路常常把整板电镀与图形电镀结合起来使用[17]。 3. 3 IC 封装技术的应用电镀铜在电子封装上应用的也比较多。例如 BGA，μBGA 等封装体的封装基板布线及层间的互连（通过电镀铜填充盲孔）都要用到电镀铜技术[3]。又如，IC封装载板越来越多地采用 COF (Chip On Flexible printedboard) 的形式，也称为覆晶薄膜载板。该载板是高密度多层挠性印制板，也是通过电镀铜来实现布线及互连。因为铜镀层具有良好的导电、导热性，倒装芯片FC (Flip Chip) 载板上的电极凸点先经电镀铜形成凸点后接着电镀金膜，最后再与芯片上的铝电极相连接[18]。 3. 4 超大规模集成电路芯片（ULSI 芯片）中铜互连目前，ULSI 中电子器件的特征线宽已由微米级降低到亚微米级[19]，并且有不断降低的趋势。在此条件下，由于互连线的 RC 延迟和电迁移引起的可靠性问题与集成线路速度这对矛盾就表现得更加突出起来[20]。以往的 ULSI 通常使用铝做互连线，但是铝在导电性和抗电迁移性能方面远不如铜。铝的电阻率为2.7 μ? ·cm，而铜的为 1.7 μ? · cm，比铝低 37%；铜的电迁移寿命是铝的 100 倍以上[20-21]。1997 年 IBM 公司首先在芯片中使用铜互连取代铝互连，自此以后多数芯片都采用电镀铜技术来实现互连。芯片的特征线宽为微米、亚微米级，早期的铜工艺为 0.25 μm，现在已经发展到 0.15 ~ 0.09 μm[22]，如此精细的线宽不能通过蚀刻铜箔的方法而只能通过沉积的方法得到。在沉积方法中比较成熟而又被广泛应用的是采用电镀铜技术的大马士革工艺[22-25]。该工艺先通过光刻工艺在硅片介质上形成包含线路图形的凹槽，然后经阻挡层处理、物理气相沉积（PVD）铜晶种层处理、电镀铜填充处理，最后经过化学机械抛光（CMP）除掉多余的阻挡层和沉积铜层。采用电镀铜技术并配合适当的添加剂可以使具有大高宽比的光刻凹槽能自上而下被填充，避免了对形成线路非常有害的“空洞”、“裂缝”现象的发生[26]。还可以通过双大马士革工艺实现线路和通孔的同时形成，该方法还具有沉积速度快、工序简单、成本低等优点而成为 ULSI互连的主流方法。 4 先进电镀铜技术随着电子技术的飞速发展，电子产品越来越趋向于多功能化、小型化，这促使作为电子元件安装基础的印制板向多层化、积层化、高密度化方向迅速发展。然而，此类印制板是通过大量的微孔实现层间的电气互连的，而且每张板上的小孔数量越来越多，孔径越来越小（由500 μm 到 50 μm），并且每个孔的种类也不一样，使用传统的直流电镀铜技术很难满足生产的要求，这促使人们在生产实践中不断开发和引入新的电镀铜技术。 4. 1 脉冲电镀铜技术在使用传统的直流电镀铜技术制造印制板的通孔时，由于印制板的板面和小孔内部的电流密度不同，在孔的内部会存在电流密度梯度，造成孔内铜的厚度与板面铜的厚度差别很大。尽管人们通过不断采取改进添加剂的方法在减小板面和孔内铜的差别方面起到一定的作用，但是在制造高密度精细线路和高厚径比（≥5:1）微孔时直流电镀铜有很大的困难。为此人们在电子行业生产中逐渐引入周期脉冲反向电流（PPR—Periodic Pulse Reverse）电镀铜技术。脉冲反向电流电镀铜的主要工作原理是应用较小的正向电流电镀较长的一段时间，然后再应用较大的反向电流电镀较短一段时间，并配合一定的载运剂、光亮剂、整平剂等可以达到较好的深镀能力。脉冲电镀，正向电流时铜在 PCB 上沉积，反向电流时 PCB 上的铜溶解[27-32]。它实质上是通过周期性反向电流的变化来改变添加剂在电极表面的吸附状况，使具有促进作用的添加剂吸附在低电流密度区，而具有抑制作用的添加剂被吸附在高电流密度区，从而改变阴极表面的极化电阻而达到整平效果，该技术非常适合高厚径比的高密度板（HDI）微孔的电镀。尽管使用脉冲电镀的设备投入较高，但随着电子行业的发展，设备价格将会逐渐下降，脉冲电镀在电子技术领域的应用也将会越来越多。 4. 2 水平直接电镀铜技术早期的电镀铜主要采用垂直电镀的方式，即工件在镀液中垂直放置并随传送系统水平缓慢传送。但是随着印制板向微小孔径和高密度化的发展，采用此种电镀方式时，工件微孔内镀液交换和流动困难，且板面与孔内之间有电流密度差，会使板面及孔口处铜沉积厚度比孔内大，尤其是在制造高厚径比微孔时，严重的会发生“塞孔”现象[33]。因而，近年来在电子行业使用水平电镀铜系统并配合直接电镀铜工艺也比较多。水平电镀时，工件在镀液中水平放置并随传送装置传送，镀液通过泵加压后经喷嘴垂直喷出促使其在板面和孔内流动并在孔内形成涡流，加快了孔内镀液的交换，减小了板面与孔内的电流密度差别。使用该电镀系统并配合脉冲直接电镀微孔的效果非常好且工艺简单，尽管其成本较高但目前在高密度印制板制作中必不可少。 4. 3 超声波电镀铜技术为了改善镀层的质量，人们在印制电路电镀铜时引入超声波技术。超声波的主要作用有：（1）超声波产生的强大冲击波能渗透到不同介质电极表面和空隙，达到彻底清洗的作用；（2）超声波产生的“空化”作用，加快了氢的析出；（3）超声波的空化作用产生的微射流强化对溶液的搅拌，加快了传质过程，降低了浓差极化，增加了极限电流密度，优化了操作条件[34-35]。尽管关于超声波电镀铜方面的研究取得了一定的研究成果，超声波电镀铜技术在规模化生产中应用也越来越多，但是关于超声波电镀的作用机理尚不清楚。有人认为超声波振动实质上是一种毫秒级的脉冲过程[36]，它改变了镀铜过程中的晶面取向，从而改善镀层质量。也有人认为超声波电镀铜之所以有很好的电镀效果，主要是空化现象产生的强烈搅拌作用优化了电镀条件。尤其在高密度多层印制电路微孔制作时，超声波的搅拌作用可以促进镀液在微孔内的交换[37]，再结合脉冲技术，能在印制板的板面和微孔内沉积出非常均匀的铜镀层，并减小板面与孔内镀层的厚度差别。 4. 4 激光电镀铜技术随着电子产品向轻、薄、短、小化发展，电子产品用芯片的集成度进一步提高，其特征线宽由原来的微米级进入到亚微米级，采用蚀刻铜箔的方法（通常用于特征线宽大于 20 μm）已很难满足线路精度的要求。美国IBM 公司首先把激光技术引入到电镀铜工艺当中去。使用激光电镀铜具有以下优点：（1）利用激光照射在很短时间产生的高热量来代替对镀液进行加热，使电极附近产生温度梯度，该温度梯度对镀液有强烈的微搅拌作用，因而沉积速度快，激光照射区域的沉积速率是本体镀液沉积速率的 1 000 倍左右；（2）激光的聚焦能力很强，可在需要的地方进行选择性的局部沉积，适合制造复杂的线路图形并能进行微细加工[38-39]；（3）使用激光电镀铜成核速度快，结晶细微，镀层质量好。张国庆等[40]曾对硅片上进行激光诱导选择性镀铜进行过研究，进一步验证了上述优点，并对激光的热效应和光效应在金属基体、半导体基体上进行选择性电镀铜的不同影响机理进行了探讨。激光电镀铜技术的优势决定了它在微细电子加工领域有很好的应用前景。 5 结语随着科技的发展，具有高技术含量的电子产品制造难度不断增大，传统的电镀铜技术难以满足生产的要求。然而国内的电子企业对电镀铜工艺的研发普遍投入不足，先进的电镀设备、电镀配方、电镀工艺都被国外所掌握，对国外技术依赖性比较强，故在价格上容易受制于人。中国的芯片制造、电子封装和 PCB制造等电子信息产业正在迅猛发展，国内企业应该抓住这个机遇，不断自主开发新的电镀铜工艺，降低生产成本，提高产品的市场竞争力。查看更多 0个回答 . 3人已关注

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求一个报告内容的翻译？我在写一个检验报告，写着“inspection contest as follow:” 检验情况如下：项目管理非要我把" as "改成“on”。我英语菜鸟，inspection contest on follow: 这是啥意思????? 查看更多 7个回答 . 5人已关注

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LNG贮罐罐体周边的环带什么用途? 看到很多LNG贮罐罐体上一圈一圈的金属环带，不知道做什么用的？请教一下各位，可有人知晓？解释的好的大奖伺候！　：）查看更多 21个回答 . 1人已关注

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常压分馏装置？ 各位盖德，有谁能帮我弄一套常压分馏装置的试车方案、工艺规程和岗位操作法.查看更多 0个回答 . 4人已关注

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工业炉用烟风道补偿器的讨论？工业炉用烟风道非金属补偿器的结构一般为：反法兰、衬板、导流筒、保温棉、蒙皮：1. 不锈钢丝网 2.硅橡胶布 3. 聚四氟乙烯 4. 玻璃纤维布 5.无碱布等，结构整体比较明了，但是市场价格差异较大，想请大家讨论下补偿器设计的重点在哪里，其中的材质和加工工艺的差别有多大，除了材质和结构差异还有哪些价格影响因素？谢谢查看更多 6个回答 . 4人已关注

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亲们，你们那加氢装置热高分顶部气体冷后温度都是多少啊 ...？这个对氢耗没有影响应该对氢耗有影响吧，温度越高，溶解在油相中的氢气越多，虽然最后在低分气和干气中得以回收，但应该还算在氢耗里吧查看更多 13个回答 . 4人已关注

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关于氯碱行业能耗指标的问题？求助大家提供氯碱行业（离子膜烧碱、氯化苯、硝基氯苯）三个产品的能耗指标，国家的或者行业的都可，另外有无烧碱的电耗指标，谢谢！查看更多 5个回答 . 3人已关注

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全国注册化工工程师执业资格考试报考条件？全国注册化工工程师执业资格考试报考条件　　（一）凡中华人民共和国公民，遵守国家法律、法规，恪守职业道德，并具备相应专业教育和职业实践条件者，均可申请参加注册化工工程师执业资格考试。　　（二）考试分为基础考试和专业考试。参加基础考试合格并按规定完成职业实践年限者，方能报名参加专业考试。　　（三）符合报考条件第（一）条规定的要求，并具备下列条件之一者，可申请参加基础考试：　　 1、取得本专业或相近专业大学本科及以上学历或学位。　　 2、取得本专业或相近专业大学专科学历，累计从事化工工程设计工作满1年。　　 3、取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位，累计从事化工工程设计工作满1年。　　（四）基础考试合格，并具备以下条件之一者，可申请参加专业考试：　　 1、取得本专业博士学位后，累计从事化工工程设计工作满2年；或取得相近专业博士学位后，累计从事化工工程设计工作满3年。　　 2、取得本专业硕士学位后，累计从事化工工程设计工作满3年；或取得相近专业硕士学位后，累计从事化工工程设计工作满4年。　　 3、取得含本专业在内的双学士学位或本专业研究生班毕业后，累计从事化工工程设计工作满4年；或取得相近专业双学士学位或研究生班毕业后，累计从事化工工程设计工作满5年。　　 4、取得通过本专业教育评估的大学本科学历或学位后，累计从事化工工程设计工作满4年；或取得未通过本专业教育评估的大学本科学历或学位后，累计从事化工工程设计工作满5年；或取得相近专业大学本科学历或学位后，累计从事化工工程设计工作满6年。　　 5、取得本专业大学专科学历后，累计从事化工工程设计工作满6年；或取得相近专业大学专科学历后，累计从事化工工程设计工作满7年。　　 6、取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位后，累计从事化工工程设计工作满8年。　　（五）上述考试报名条件中有关学历或学位是指国家教育部门承认的学历或学位。以上报考条件中从事化工工程设计工作年限的截止日期为2005年年底。　　（六）截止到2002年12月31日前，符合下列条件之一者，可免基础考试，只需参加专业考试：　　 1、取得本专业博士学位后，累计从事化工工程设计工作满5年；或取得相近专业博士学位后，累计从事化工工程设计工作满6年。　　 2、取得本专业硕士学位后，累计从事化工工程设计工作满6年；或取得相近专业硕士学位后，累计从事化工工程设计工作满7年。　　 3、取得含本专业在内的双学士学位或本专业研究生班毕业后，累计从事化工工程设计工作满7年；或取得相近专业双学士学位或研究生班毕业后，累计从事化工工程设计工作满8年。　　 4、取得本专业大学本科学历或学位后，累计从事化工工程设计工作满8年；或取得相近专业大学本科学历或学位后，累计从事化工工程设计工作满9年。　　 5、取得本专业大学专科学历后，累计从事化工工程设计工作满9年；或取得相近专业大学专科学历后，累计从事化工工程设计工作满10年。　　 6、取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位后，累计从事化工工程设计工作满12年。 7、取得其他工科专业大学专科学历后，累计从事化工工程设计工作满15年。　　 8、取得本专业中专学历后，累计从事化工工程设计工作满25年；或取得相近专业中专学历后，累计从事化工工程设计工作满30年。　　（七）经国务院有关部门同意，获准在中华人民共和国境内就业的外籍人员及港、澳、台地区的专业人员，符合《注册化工工程师执业资格制度暂行规定》和《注册化工工程师执业资格考试实施办法》的规定，也可按规定程序申请参加考试。　　（八）报考人员应参照规定的报考条件，结合自身情况，自行确定是否符合报考条件，并经所在单位审核通过后，方可报名。凡不符合基础考试报考条件的人员，其考试成绩无效。专业考试成绩合格后，报考人员需持符合相关报考条件的证件进行资格审查，审查合格者方可获得相应执业资格证书。查看更多 13个回答 . 3人已关注

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关于德士古气化系统设备的几个问题？因未接触过气化的设备，所以有些问题不是很清楚，特请教各位大侠： 1、高压煤浆泵采用软管隔膜泵的话，泵出口是否需设置安全阀，以防在未开启泵出口阀门时启动煤浆泵而发生损坏泵、管线的事故？若不设安全阀，理由是什么？若不设安全阀，有什么监控措施可有效防止操作人员在未开启泵出口阀门的情况下启动泵？ 2、高压煤浆泵采用变频调速时，是否需要设置变频器故障停机联锁？理由是什么？ 3、破渣机液压系统在开车前如何作液压试验？ 4、是否需要设置破渣机轴封水流量监控、报警，以便当轴封水流量出现故障时能及时处理？ 5、捞渣机下部内导轮轴承的轴封水，有何作用？有无对链轮跑偏的监控手段？查看更多 4个回答 . 3人已关注

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哪位老师有棒磨机干油喷射的相关资料? 哪位老师有棒磨机干油喷射的相关资料？学习迫切需要啊。查看更多 4个回答 . 1人已关注

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精译求精汉译英 2012.09.14(周五)？爱岗敬业精心操作精益求精精译求精活动请注意： 1、回复之前请先阅读前面各位盖德的翻译，如果自己的翻译和前面某位盖德的翻译类似，则请不要发布雷同的翻译。 2、回帖不必隐藏，以便他人进行点评。 3、禁止发灌水贴，禁止人身攻击言语诽谤。 4、版主评分时以+5财富为基准，视回帖质量进行评分增减。鼓励大家给优秀的翻译和点评加分，但是禁止恶意互评。 5、欢迎广大盖德提出宝贵建议，可直接发站内消息给版主或本帖跟帖提出。祝大家天天开心！查看更多 2个回答 . 1人已关注

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正丁基锂和仲丁基锂，叔丁基锂？ 正丁基锂，仲丁基锂，和叔丁基锂区别很大么，有些时候好像只能用特定的一种，还有他们的基本反应原理是什么？查看更多 3个回答 . 5人已关注

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2016年注化专业考试标准规范1？ 文件过大的未上传查看更多 2个回答 . 4人已关注

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关于带耳式支座常压容器的**载荷计算？ 4735标准中给出的解法和例子都是针对容器是裙座支撑，且立在地面上的时候，那么针对耳式支座常压容器，且支耳被放在几十米高的框架上，这是其**载荷怎么计算？谢谢高手能指点查看更多 8个回答 . 3人已关注

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PCCAD2008能绘制化工工艺流程吗? PCCAD2008能绘制化工工艺流程吗？查看更多 6个回答 . 3人已关注

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关于熄焦车一个问题的争议？我厂的熄焦方式为低水分熄焦，就是总有一定数量的红焦存在。经过大家分析，专家说车厢四周的缝隙较大，造成熄焦效果不好；车间领导说缝隙越小对洗脚效果越不利。请各位好友帮我分析一下究竟谁说的对，和其中的道理是什么？查看更多 6个回答 . 4人已关注

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中海油高级工？要考中海油催化裂化的高级工了，需要考理论笔试和操作技能笔试，操作技能实操不考了。理论试卷的题型，题量都知道了，可是技能操作笔试题型有工艺、设备、事故、绘图，可是不知道技能试卷的题量大约有几道题？有考过中海油高级工的盖德么，介绍下考试的情况有以前考过的题型就更好了查看更多 2个回答 . 3人已关注

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煤化工PK煤炭发电谁更环保? 本文由盖德化工论坛转载自互联网业界一直有观点认为，发展现代煤化工不如直接火力发电，煤炭利用更彻底、更环保。这其实是一种认识上的误区，通过比较分析可以看出，煤化工在大气污染方面的环保优势是火电无法比拟的。除此之外，煤化工多联产还具有火电不具备的调峰调谷优势。因此，发展现代煤化工对于改善环境质量具有不可低估的作用！煤炭资源的利用方式主要有两种。一种是以燃料形式直接利用热能，约占煤炭消耗总量的80%。其中，用于发电用煤55%，建材用煤14%，民用及其它用煤10%；另一种是以原材料形式利用化学能，约占20%。其中钢铁用煤近16%，煤化工消耗约5%。与煤炭消费密切相关的大气环境污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物（PM）、二氧化碳、重金属（汞、砷）等等。这里以火电和现代煤化工为例，比较两种利用方式的环保利弊。 1 、二氧化硫排放火电脱硫（目前95%以上为石灰石-石膏法），脱硫效率高的可达95%。但花费巨资仅仅改变污染物的形态，只是将二氧化硫从气态转变为固态污染物，需要占用大量土地，还将产生二次污染。煤化工是将硫变成化工原料如硫磺等，且回收率可高达99.5%以上，最终排放量只有火电厂脱硫后的1/20左右，回收的硫磺可有效解决我国硫磺资源的短缺。近几年我国硫磺进口依存度高达70%，进口量保持在1000万吨/年左右，相当于10亿吨规模煤化工（以煤中含硫1%计）的回收量，也相当于2011年全国二氧化硫的排放总量。 2 、氮氧化物排放火电补燃用空气（有效氧含量21%），1400～1500℃高温加上空气中大量的氮气（78%），增加了氮氧化物的生成和排放。现代煤化工是纯氧气化，没有外来的氮源，且气化过程为还原气氛，不具备合成氮氧化物条件，煤中的氮元素主要转化为氨氮。因此，从来源分析，火电的氮氧化物产生量远高于煤化工。 3 、固体颗粒物排放火电固体颗粒物的来源主要是有组织的高空烟囱排放、备煤过程低空除尘器排放和无组织地面二次扬尘（煤堆场、渣堆场、灰堆场、转运等）。煤化工生产高温高压，工艺过程基本没有粉尘排放，大部分粉尘均被液相扑集，也不易二次扬尘，PM仅有备煤干燥过程的低空除尘器排放、煤堆场的地面二次扬尘。因此，煤化工的PM产生与排放优势均是火电无法相比的。 4 、二氧化碳排放对于同一种煤（煤种从褐煤到无烟煤，含碳量60～98%，假定完全燃烧），用于火电时，煤中的碳全部转化为二氧化碳。用于煤化工时，煤中的碳部分被固定在产品中，部分转化为二氧化碳排放。根据不同的产品和工艺路线，煤化工二氧化碳排放可比火电降低30～70%。此外，火电排放的二氧化碳浓度低（小于20%）、废气量大，二氧化碳的捕集与封存（CCS）难度大、成本过高。相比之下，煤化工排放的二氧化碳浓度可达到87%～99%，捕集与封存（CCS）的优势十分显著。 5 、重金属排放根据全国24个省市107个煤矿的煤质测定，砷元素的浓度范围为0.322×10-6～97.8×10-6（以干煤计），火电虽然经过除尘、脱硫脱硝过程可以扑集部分重金属，仍然有部分重金属排入大气。煤化工工艺过程，80%左右的砷进入灰渣水，20%左右进入煤气。由于砷危害后续工艺，煤气需要净化脱砷，因此，砷等重金属几乎不会排入大气。通过比较分析可以看出，煤化工在大气污染方面的环保优势是火电无法比拟的。除此之外，煤化工多联产还具有火电不具备的调峰调谷优势。因此，发展现代煤化工对于改善环境质量具有不可低估的作用！查看更多 0个回答 . 4人已关注

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请问除盐水站，再生时再生水的纯度对再生效果的影响。谢 ...？ 再生水的电导是不是越低越好，高了对再生效果有什么影响。没有想明白，谢谢大家。查看更多 3个回答 . 3人已关注

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关于铅锌选矿厂的管理？各位盖德的朋友们，告诉下我在阿拉善盟方圆500公里以内，那些铅锌选矿厂的管理模式比较好，我厂准备组织相关管理人员去学习！希望各位同行多多帮助（有知道的请您留下各厂的相关联系方式）谢谢各位川友查看更多 2个回答 . 3人已关注

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