陶瓷窯爐廢氣的污染與防治

李銘輝 方鑾燕

【摘 要】能源消耗高、資源消耗量大、環(huán)境污染嚴重是當前國內(nèi)陶瓷行業(yè)發(fā)展存在的嚴重問題，本文主要將陶瓷生產(chǎn)過程中形成的廢氣污染物種類分為SO2污染，NOx污染，顆粒物與煙氣黑度，鉛、鎘、鎳及其化合物，氟化物以及氯化物等，并重點對陶瓷窯爐廢氣治理的一系列技術措施及管理措施進行了分析和闡述，希望給行業(yè)相關人士一定的參考和借鑒。

【關鍵詞】陶瓷窯爐 廢氣 污染 治理

1引言

在陶瓷生產(chǎn)過程中，需要消耗大量的資源和能源，燃料燃燒后會產(chǎn)生大量的對人體有害的SO2和NOx，其中SO2不僅會造成嚴重的環(huán)境污染，還會對陶瓷質量產(chǎn)生一定影響，而NOx則是形成光化學霧以及酸雨的重要因素，對人體健康及動植物生長發(fā)育產(chǎn)生嚴重危害。因此，政府相關部門及陶瓷企業(yè)必須對陶瓷窯爐廢氣污染予以足夠的重視。

2陶瓷廢氣污染物種類

2.1SO2污染

陶瓷燒制過程中，原料中的部分硫形成SOx混入窯爐廢氣中。就目前而言，國內(nèi)陶瓷企業(yè)采取了一定的措施進行了排硫工作，具體如下：第一，濕法拋棄法，即雙堿法、碳酸鈉法、石灰法以及海水法等；第二，濕法回收法，即氨法、氧化鎂法、檸檬酸鹽法以及鈉堿法等；第三，干法拋棄法，即噴霧干燥法；第四，干法回收法，即活性炭吸附法。一般來說，濕法脫硫效率較高，約為95%，干法脫硫效率相對較低，約為60-85%。

2.2NOx污染

通常情況下，NOx可以分為快速NOx、熱力NOx和燃料NOx三種來源。其中，快速NOx比例較低，約為5%；燃料NOx，顧名思義與燃料中氮含量有著密切的關系；熱力NOx則是在燃料的燃燒過程中形成，陶瓷窯爐內(nèi)分布不均也是導致熱力NOx產(chǎn)生的重要原因。此外，隨著陶瓷窯爐內(nèi)氧氣含量的增加，NOx濃度也會相應增加，且氣體在高溫區(qū)域內(nèi)滯留的時間越長，NOx的濃度就會越高。

2.3顆粒物與煙氣黑度

陶瓷窯爐廢氣中煙塵主要來自于燃料燃燒、陶瓷原料及胚體附著物。就目前而言，國內(nèi)陶瓷企業(yè)多采用安裝除塵設備的方式對煙塵加以排放，比較常見的除塵設備有旋風、濕式、經(jīng)典以及袋式除塵器等幾種類型。

2.4鉛、鎘、鎳及其化合物

在實際生產(chǎn)過程中，陶瓷釉料中則含量大量重金屬，其配方中的氟化鈉、氟硅酸鈉、鉛丹以及眾多稀土元素均屬于有毒的重金屬化工原料。這些重金屬經(jīng)過高溫之后形成蒸汽并在大氣中排放，因此我國可以運用袋式除塵器對窯爐廢氣中的鉛、鎘、鎳及其化合物進行處理。

2.5氟化物

眾所周知，氟化物是陶瓷窯爐廢氣中最主要的污染物之一。一旦將未經(jīng)處理的廢氣排放到大氣中，就會對臭氧層造成嚴重破壞。當前，我國主要采用疊層型填充床吸附器、干式廢氣凈化過濾器以及濕式廢氣凈化等方式對陶瓷窯爐中的氟化物進行處理。

2.6氯化物

氯化物也是陶瓷窯爐廢氣的重要組成部分，為此我們應運用石灰床吸附系統(tǒng)對陶瓷生產(chǎn)過程中的廢氣進行處理，經(jīng)處理后的氯化物濃度可以低至0.8mg/m3。

3陶瓷窯爐廢氣治理的技術措施

3.1改進燃料

據(jù)權威數(shù)據(jù)統(tǒng)計，將重油作為燃料時，窯爐廢氣中的NOx平均濃度為429ppm，將煤作為燃料時，窯爐廢氣中的SO2平均濃度為404ppm，而使用天然氣作為燃料時，則NOx的平均濃度僅為287ppm，所以在陶瓷行業(yè)中使用天然氣作為燃料，能夠明顯提升窯爐燃料的燃燒效率，降低NOx濃度，從而減少對環(huán)境的危害。

3.2精選原料

陶瓷原料成分對SO2生成有著直接的影響，比如原料中的硫酸鹽及黃鐵礦成分在高溫作用下，極易分解、釋放出SO2氣體，對原料中含硫元素進行合理控制就可以實現(xiàn)對SO2的控制，所以可以運用簡單的水簸法精選原料，通過對原料的篩選，可以將部分硫酸鹽洗去，從而有效降低原料中硫化物的排放量。

3.3改進操作工況

通過降低空氣過剩系數(shù)的方式實現(xiàn)對預熱帶負壓的降低，從而減少窯爐漏風情況的發(fā)生以及NOx的生成。具體措施如下：第一，脈沖燃燒技術，通過對燃燒時間占空比的調節(jié)，實現(xiàn)對窯爐溫度的控制，從而達到對空氣過剩系數(shù)準確控制的效果；第二，高溫空氣燃燒技術，其能夠大大降低NOx的生成，并在節(jié)能減排方面發(fā)揮了重要作用；第三，高溫紅外輻射涂料，一般將其涂覆在耐火磚的內(nèi)表面，起到一定的節(jié)能作用。

4陶瓷窯爐廢氣治理的管理措施

4.1調整產(chǎn)業(yè)政策，淘汰落后工藝設備

國家相關部門需依據(jù)發(fā)展情況對產(chǎn)業(yè)政策加以調整，盡快出臺陶瓷行業(yè)節(jié)能減排指標及相關法律法規(guī)等，淘汰落后工藝設備。對企業(yè)準入的環(huán)境標準及耗能標準進行適當提升，并鼓勵陶瓷企業(yè)盡可能引進先進設備、技術實現(xiàn)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和革新。提高產(chǎn)品附加值，逐步淘汰一些能耗高、產(chǎn)量小、污染大的中小型陶瓷企業(yè)。

4.2嚴格審批，加大環(huán)評執(zhí)行力度

“三同時”和環(huán)境影響評價是我國進行環(huán)境保護的重要法律依據(jù)和宏觀調控手段，其在參與環(huán)境保護決策治理以及優(yōu)化經(jīng)濟增長方面起到一定的積極作用。啟用環(huán)境影響評價制度的目的在于對產(chǎn)業(yè)進行合理布局，并制定科學的污染防治規(guī)劃措施，堅決避免“先污染后治理”的情況出現(xiàn)。

4.3實施清潔生產(chǎn)，促進企業(yè)節(jié)能減排

對企業(yè)的清潔生產(chǎn)進行審核是促進企業(yè)節(jié)能減排的重要方式，具體表現(xiàn)為以下幾點：第一，促進企業(yè)從設計產(chǎn)品、選擇原料、生產(chǎn)工藝以及日常管理等方面入手，有效提升能源和原材料的利用率，降低能源及資源的浪費；第二，采取切實可行的措施實行清潔生產(chǎn)，將污染排放量控制在最低點。

5結語

總而言之，對陶瓷窯爐廢氣污染進行綜合治理是我國相關部門及陶瓷企業(yè)義不容辭的責任和義務。因此，陶瓷企業(yè)應加大對新設備、新工藝的引進力度，大力發(fā)展環(huán)保節(jié)能技術，為陶瓷行業(yè)發(fā)展提供強有力的技術支撐。

參考文獻：

[1]幸鴻，劉永紅，蔡銘.陶瓷窯爐大氣污染物排放預測方法的研究[J].環(huán)境科學與技術，2011（03）：36-37.

[2]劉瑩，陳信忠，王明華.陶瓷行業(yè)的廢氣污染及治理[J].中國陶瓷，2010（06）：91-92.

[3]熊穎群.陶瓷行業(yè)的粉塵治理[J].陶瓷，2010（03）：71-72.