陶瓷废气处理方法大全11篇

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篇（1）

中图分类号：TQ331.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0347-02

引言

大气污染是我国目前最突出的环境问题之一，工业废气是大气污染物的重要来源，工业废气中最难处理的就是挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，以下简称VOCs），由此可见VOCs治理是大气污染治理的一个很重要部分。有机气体的来源主要是各类工业在生产过程中使用的有机溶剂挥发到空气中所造成。工业生产中会产生各种有机物废气，主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类等，这些有机废气会造成大气污染，危害人体健康。当前，国内外有机废气的处理方式主要有生物处理法、热破坏法、吸附法、液体吸收法、冷凝回收法、变压吸附分离与净化法和热氧化法等工艺。热氧化法是目前应用比较广泛也是研究较多的VOCs治理方法，可分为直接燃烧和催化燃烧，对于生产过程中产生的有毒有害且不需回收的VOCs废气，热氧化法是前最适合的处理技术和方法，且产生的余热还可综合利用，减少能源消耗，该法现已广泛应用于电子、汽车、化工、制药等行业的废气治理领域。

2 蓄热燃烧法的工作原理和工艺特点

2.1 工作原理

在VOCs废气治理中，蓄热燃烧法是目前很有发展前景的VOCs废气治理方法，蓄热式氧化焚烧炉（Regenerative Thermal Oxidizer ，以下简称RTO），是在热氧化装置中加入蓄热式热交换器（蓄热体），回收洁净气体的余热用来预热VOCs废气，再进行氧化反应的装置。

主要作用是对于有毒、有害、不须回收的挥发性有机化合物，采用热氧化法的处理方法，较彻底的清洁空气。它的基本原理是VOCs与O2在一定温度下发生氧化反应，生成CO2和H20，并释放一定量的热。化学方程式如下：

aCxHyOz+bO2cCO2+dH2O（有机化合物+氧气二氧化碳+水）

其中o、b、C、d为方程式中的配平系数，随着VOCs分子量的不同而发生变化。

这种氧化反应很像化学上的燃烧过程，只不过由于VOCs浓度很低，所以反应中不会产生可见的火焰。

RTO设备的工作原理图见图1，该设备有3个对称的蓄热室和1个氧化室。

第一次循环：

蓄热室A：有机废气经引风机进入蓄热室A的陶瓷蓄热体（陶瓷蓄热体贮存了上一循环的热量，处于高温状态），此时，陶瓷蓄热体释放热量，温度降低，而有机废气吸收热量，温度升高，废气经过蓄热室A换热后以较高的温度进入氧化室。

氧化室：经过陶瓷蓄热室A换热后的有机废气以较高的温度进入氧化室反应，使有机物氧化分解成无害的CO2和H2O，如废气的温度未达到氧化温度，则由燃烧器直接加热补偿至氧化温度，由于废气已在蓄热室1预热，进入氧化室只需稍微加热便可达到氧化温度（如果废气浓度足够高，氧化时可以不需要天然气加热，靠有机物氧化分解放出的热量便可以维持自燃），氧化后的高温气体经过陶瓷蓄热室B排出。

蓄热室B：氧化后的高温气体进入蓄热室B（此时陶瓷处于温度较低状态），高温气体释放大量热量给蓄热陶瓷，气体降温，而陶瓷蓄热室B吸收大量热量后升温贮存（用于下一个循环预热有机废气），经风机作用气体由烟囱排入大气，排气温度比进气温度高约40℃左右。

蓄热室C：陶瓷蓄热室C处于清扫状态，上一循环结束阀门切换时，阀门与陶瓷蓄热体的底部之间存有少量废气，采用氧化室少量高温气体将其反吹，进入氧化室氧化分解。

第二次循环：废气由蓄热室B进入，则由蓄热室C排出，蓄热室A进行反吹清扫；

第三次循环：废气由蓄热室C进入，则由蓄热室A排出，蓄热室B进行反吹清扫；周而复始，更替交换。

2.2 工艺特点

（1）净化效率高，二室可达95%，三室可达99%以上。

（2）换热效率高（>95%），节能，有机废气1.5g/m3以上浓度就可达热平衡。

（3）不产生NOX（氮氧化物）等二次污染。

（4）耐高温（1000℃），正常温度为800～850℃。

（5）U气在炉内停留时间长，炉内无死区。

（6）可实现全自动化控制，操作简单，运行稳定，安全可靠性高。

3 RTO的应用

3.1 涂布生产工序产生VOCs情况分析

我公司涂布生产工序是将成卷的PET或纸张基材，涂上一层特定功能的涂料，并经烘箱烘干后冷却收卷的过程，具体工艺流程见图2。

在生产过程中，主要有三个工序产生有机废气，分别为配料、涂布、烘干工序，其中烘干工序所产生的废气最多。公司现有3台涂布机（共有5个涂布头），3台涂布机以及涂布车间环境设置了排风系统，最大总排风风量为80000m3/h。

在正常生产负荷情况下，对涂布机VOCs排放进行检测，检测内容和方法如表1所列，实测数据如图3所示。

根据监测结果，涂布车间的VOCs排放浓度远高于上海市印刷行业地方标准限值。

3.2 RTO工程设计

篇（2）

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0099-02

目前，由于广东省经济高速发展，印刷、汽车等行业VOCs排放量大，加上对VOCs排放导致的光化学烟雾污染问题认识不足，对VOCs污染防治重视不够，以及VOCs排放监控难度大，导致珠江三角洲地区光化学烟雾污染时有发生，区域性灰霾天数每年维持在高位水平。为此，广东省出台了《关于珠江三角洲地区严格控制工业企业挥发性有机物（VOCs）排放的意见》，意见指出应实行VOCs总量控制制度，同时开展印刷及涉及表面涂装电子设备企业的整治。

晶片电容生产企业中使用印刷等生产工艺，其“球磨-涂工-印刷”工艺中通常会采用大量的有机溶剂，由于工艺需要，一般厂家都会将其集中在“无尘室”内进行生产，废气统一收集，无组织散发量较少。但由于该车间的有机溶剂除部分进入到废料中，大部分进入了废气中，导致后续废气治理工艺的负荷较大。

该以“珠三角某电子企业电容扩建项目”为例，对现有项目“无尘室”车间的产污环节和物料平衡进行了详细的分析，找出“无尘室”在正常工况下的主要大气污染源，并在总结已有废气治理措施存在的问题基础上提出相关“以新带老”措施，为相关VOCs类企业废气减排提供参考。

1 “无尘室”装置的工艺流程

以珠三角某电子企业电容扩建项目为例，晶片电容“无尘室”典型工艺流程的示意图见图1。

1.1 球磨与涂工工艺

通过球磨机将陶瓷粉末及相关添加剂混合形成浆料，并使陶瓷浆料达到一定的粒径和粘度，球磨转数35～45 rpm，球磨时间4～25 h。再利用流涎方式将浆料刮到PET film上，形成具有一定厚度的陶瓷薄膜，烘干温度30～90 ℃。原料使用比例为（陶瓷粉末：粘接剂：塑化剂：二甲苯：酒精=45∶3∶1∶15∶10）。

内电极印刷工艺

通过丝网印刷方式将内电极镍膏印刷至陶瓷薄膜上形成内层薄带，烘干温度70～85 ℃。原料使用比例为（镍：松油醇：陶瓷粉：乙基纤维素=42∶28∶20∶10）。

2 大气污染源分析及污染源核算

2.1 大气污染源分析

通过对晶片电容“无尘室”装置的工艺流程可知，主要的大气污染物主要为二甲苯、VOCs等。由于这些工艺都集中在封闭车间内，无组织散发影响极小，故忽略不计。

2.2 VOCs污染源核算（不考虑无组织）

对现有项目“无尘室”实际使用有机溶剂统计资料，根据物料平衡推算源强，另外以厂方提供的监测资料来验证源强数据。具体的物料衡算图见图2。

（1）根据VOCs物料衡算情况，生产使用的有机溶剂部分用于清洗浆料过滤及清洗内壁，剩余部分几乎全部进入废气中。（2）废气经过喷淋以及活性炭处理后，VOCs的排放量依然很大，其中二甲苯的比例较大。（3）由于乙醇易溶于水，而喷淋液最终进入到废水处理设施，对后续废水处理影响较大。

3 已有大气防治措施存在的主要问题

（1）厂方已采用的废气治理措施是“水喷淋+活性炭吸附”，根据验收监测报告及厂方的历年监测数据，“无尘室”废气处理装置出口风量高达80000 m3/h（标况），二甲苯与VOCs排放浓度分别小于40 mg/m3与80 mg/m3，排放速率分别约为3.5 kg/h和5.8 kg/h，污染物去除率约为80%左右，两个指标均满足地方废气排放要求，但不能满足《印刷行业挥发性有机化合物的排放标准》（DB44/815-2010）的二甲苯及VOCs排放要求，同时难以满足珠三角相关VOCs总量控制要求。（2）由于二甲苯与乙醇用量较大，且活性炭吸附装置无再生设备，故废活性炭更换量较大，更换量甚至达到150 t/年以上。

4 废气治理措施改造及改造后VOCs与活性炭用量消减核算

为减少最终VOCs排放量与活性炭更换量，拟通过各类废气处理措施比选后选择最合适的措施对现有治理措施进行改造。

4.1 有机废气处理方法对比选择

参照《大气污染治理工程技术导则》（HJ2000-2010）及《大气污染控制工程》（第二版）（参考文献），本项目将各类有机废气处理方法的适用范围列于表1。

该企业风量较大，浓度较低，同时企业已具备活性炭吸附装置，参照上表各类措施适用范围，拟选定“活性炭吸附+高温脱附催化燃烧工艺+低温等离子体方法”来作为改造后的废气防治措施。参照《低温等离子体技术处理低浓度甲苯废气的工业应用》（第13届中国电除尘学术会议论文集）低温等离子体措施在佛山某化学有限公司的应用，该公司进口甲苯浓度为1～2mg/m3，处理效率可到95%以上。考虑工程的保证性因素，本项目将低温等离子体的去除效率定为90%。故“活性炭吸附+高温脱附催化燃烧工艺+低温等离子体方法”去除率可保证在95%以上。

4.2 改造后VOCs的排放及活性炭消减情况

（1）大气治理措施改造后，由于去除率提高到95%以上，废气VOCs与二甲苯外排量大大减少，并能够达到《印刷行业挥发性有机化合物的排放标准》（DB44/815-2010）的二甲苯及VOCs排放要求。

（2）由于活性炭采取了高温脱附催化燃烧设备，活性炭更换量大大减少，由之前150 t/年可减少到50 t/年。

篇（3）

从热力学的角度对蓄热式氧化炉系统加以分析，了解了蓄热体在热力系统当中的巧妙应用，从而更加明确了余热炉等各组成部分的设计方向。

关键词:

蓄热式氧化炉;有机废气;系统;设计

0引言

在印染、印刷、电子、有机材料等行业的生产过程中存在材料烘干的工序。烘干过程中会挥发出一定量的有机物混合在热空气中形成有机废气排出，严重污染环境，然而这些有机物均为可燃物质，排放也是一种能源浪费。蓄热式氧化炉就是处理这些废气的一种产品，它将废气中的有机成分燃尽，并将产生的热量反馈回生产线，实现节能环保的目的。此项技术源于国外，近些年来在国内也得到广泛的应用，系统的设备组成与工艺流程也在不断变化。我公司已为多个RTO项目配套导热油炉、换热器等设备。如果对整个RTO系统有详细的了解，更有利于提高产品的设计性能，与整个系统实现更完美的匹配。RTO的工艺流程常根据蓄热塔的数量不同而变化，双塔式RTO是一个基本型(见图1)，多塔式RTO由双塔式发展而来。笔者现以一个双塔式RTO的项目实例来说明此系统的设计原理。

1项目概述

某印染厂利用有机溶剂将染料溶解，有机溶剂由甲苯、丁酮和乙酸甲酯组成。溶解后的染料通过涂布生产线附着在塑料薄膜上，薄膜上同时也附着了有机溶剂。工厂配备了燃煤有机热载体炉，利用导热油带散热片，将热量转化成热风，最后在烘箱中利用热风将薄膜上的有机溶剂烘干气化，脱离薄膜，从而得到了生产所需的产品。另一方面，大量有机溶剂成为气态，混合在热风里成为有机废气等待处理。该工厂内有多条生产线。每条生产线均有一个有机废气的出口。该印染厂的RTO工艺流程见图2。双塔式氧化炉结构简图见图3。

2关键参数

充分了解有机废气中各组份的理化参数是设计的关键。参数见表1。

3热平衡及节能计算［1］

3．1求废气燃烧后的烟气成分比例

根据下列反应方程式进行计算，部分计算结果见表2。C7H8+9O2=7CO2+4H2OC4H8O+6O2=4CO2+4H2O2C3H6O+9O2=6CO2+6H2O

3．2求废气燃烧温度

根据废气燃烧后生成的烟气成分制定焓温表［2］，见表3。废气燃烧每小时产生的热量为:62．5×42257+125×34612+62．5×23220=8418870(kJ/h)我们发现有机成分燃尽产生的热量只能使烟气升高约138℃。这时蓄热塔的作用开始体现。塔内蓄热体由带孔陶瓷砖组成，蓄热塔分为A、B两区。在系统启动时先采用轻油辅助燃烧将陶瓷加热，废气通过陶瓷砖的孔洞吸收了砖的热量之后，温度升高至设定的712℃。废气在这个温度下自燃，释放出热量，使烟气温度达到目标值850℃。分解后的高温烟气从B区蓄热体经过，将热量传给B区的陶瓷砖，自身温度降至170℃并排放。随着辅助燃烧器的关闭，A区温度由于有废气的冷却作用，不断降温;而B区温度逐渐升高，系统排放温度也逐渐升高。当排放温度超出设定值180℃时，烟气切换阀动作，废气改从B区进、A区出，形成稳定循环的工作状态。

3．3求蓄热陶瓷的理论用量

可以发现，蓄热体可灵活转换的热量应有能力把烟气从160℃加热到712℃。查焓温表可得到此部分热量为35253MJ/h。作为相互传热的陶瓷与烟气，两者的参数一直在变化，每个切换周期内不同时段的传热率也一直变化。为了便于计算，首先要设定切换频率，并假设温度区间参考计算。该项目切换周期设定2min，2min的时间内传热量应为1172MJ。蓄热砖的参考温差取340℃，陶瓷比热0.84kJ/kg•℃，计算可得单区蓄热砖的理论最小重量为4104kg。

3．4节能计算

烟气排放的热损失通过热力计算可得1214MJ/h，散热损失根据锅炉的经验定为1．3%。则损失的热量总计为1323MJ/h，可用热量为7091MJ/h。余热的利用方式为:从A、B两蓄热区的炉膛空间内，将高温烟气引出，带余热利用设备。根据焓温关系反算可得，高温烟气的引出量为7150m3/h(标态)。由此可知，该RTO系统在稳定工作状态下，可回收的热量是7091MJ/h。

4余热利用

根据热力计算，可从炉膛引出加以利用的最大烟气量是7150m3/h(标态)，最高温度是850℃。炉膛内部压力约为2000Pa。烟气含尘量极少，属于洁净烟气。要将余热烟气中的热量转化为导热油的热量返还回车间的散热片，需要一台余热有机热载体炉。烟气的条件很好，所以锅炉可选的结构也有很多种，该项目选择的结构为翅片管错列布置形成的管束，烟气横向冲刷管束传热，卧式布置。在余热炉烟气出口安装调节风门，调节通过的烟气量。采用炉膛温度信号控制，保证炉膛内的温度满足有机成分氧化分解的要求并最大限度地供应热能，回收利用。

5控制系统

5．1炉膛温度自动调节

炉膛温度的控制是整个控制系统的关键，是废气得到充分处理的保证，而且温度的变化与多种因素有关。

(1)炉膛温度与废气浓度的关系

当废气有机成分浓度降低时，有机成分分解获得的热能降低，直接导致炉膛温度降低，可设定炉膛低温值，减小去余热锅炉的烟气量。当调节风门全关时，炉膛温度仍然低于设定值，需开启辅助燃烧器。此情况说明废气分解产生的热量已经低于系统自身的散热损失与排烟损失的总和。如果废气浓度大于设计浓度，炉膛温度会超高，可增大余热引出的烟气量调节。增大的烟气量视热载体温度需求而定。必要时做紧急排放，将一部分炉膛烟气直接排放到烟囱来降低温度。

(2)炉膛温度与余热利用的关系

过量引出炉膛烟气会导致炉膛温度降低，可通过调节风门控制。

(3)炉膛温度与废气量的关系

项目是根据系统的最大处理量来设计的，所以常遇到废气量低于设计值的情况。处理方法与废气浓度降低的方法相同。

(4)炉膛温度与蓄热体切换频率的关系

一般来讲蓄热体的质量都有较大余量，切换频率可以降低，可以维持较稳定的炉膛温度。当设计的蓄热体质量偏小时，只有提高切换频率才能提高炉膛温度的稳定性。如果切换频率与蓄热体质量不协调，很可能造成快速降温甚至熄火的情况。

5．2系统风机自动调速

系统风机将生产线废气吸入风机，然后鼓入蓄热体进入炉膛。风机变频控制，根据废气量进行调节，并满足炉膛的压力足够克服蓄热体对烟气的阻力的要求。

5．3智能报警

炉膛设置关键点的温度控制与报警;蓄热段设置多个位置的温度传感器，实时监控报警;炉膛低压报警与差压控制。

5．4相关标准

余热有机热载体炉的控制需符合《锅炉安全技术监察规程》，辅助燃烧器及系统符合相关国家标准即可。

6总结

根据现场实际的使用情况，烟囱进烟处有机物的浓度小于50mg/m3(标态)，达到国家排放标准要求;废气的处理效率达到了99%。该系统的技术核心在于蓄热体与烟气的热量转换、燃烧的控制与烟气的往复切换，涉及到了燃烧学、传热学、流体力学等基础知识。整个RTO的技术并没有超出我们熟知的锅炉基础知识，但通过一些新颖的结构、部件及系统的配合，达到了理想的效果。当然RTO也有很多其他的变化值得我们钻研。

参考文献：

篇（4）

2013年9月，国务院了《大气污染防治行动计划》，计划中提到要对几大行业VOCs进行综合治理包括印刷包装行业在内，从此各地对VOCs排放控制便纳入到了大气污染防治的工作之中。于2015年7月1日北京《印刷业挥发性有机物排放标准》的正式实施，一些省市和重点区域的印刷企业便开始关注VOCs的治理方案。2015年8月29日的新《大气污染防治法》首次为VOCs的治理提供了法律依据。于2015年10月1日起《挥发性有机物排污收费试点办法》的施行，也预示着印刷包装行业VOCs排污工作的正式启动，首次利用经济手段限制印刷VOCs的排放，这无疑也给印刷企业带来了巨大的经济压力。

这一系列和环保及VOCs治理相关的法律法规的出台，也证明了中央及各地政府对环境保护的重视和VOCs污染治理的决心。针对目前严峻的环境保护状况，不管是出于环境友好健康有益，还是出于遵守法规政策，还是顾及企业经济利益，印刷包装企业都该从绿色环保意识，转到环境保护工作的正式启动上。

印包行业VOCs治理的途径

面对印刷包装业VOCs排放治理的严峻工作，印刷包装企业不仅要及时掌握国家的相关法律法规及VOCs排放标准，更要及时关注治理技术方案，以使用行之有效的方案完成VOCs的排放治理使之达标。目前，在印刷包装行业，按照印刷生产流程中产生挥发性有机物的源头，可将其控制途径分为3个方面，即印刷材料VOCs治理、印刷工艺过程VOCs控制、印刷末端VOCs控制。

1.印刷材料VOCs控制

VOCs可挥发性有机物的排放量通常使用两种方法来计算，可以使用物料平衡法和a污系数法。产污系数法是根据企业中使用油墨总量的70%来计算VOCs的排放。物料平衡法是用企业中能够产生VOCs的材料使用量乘以所含VOCs百分比然后分别累加起来。以上两种方法都要乘以集气率、治理率等系数。以上两种计算方法比较，明显物料平衡法能激励企业从印刷材料源头进行VOCs的控制。

从印刷材料源头控制挥发性有机气体的排放主要有两个方面：第一个方面是印刷油墨性质的问题，应使用水性油墨代替目前使用的油性油墨，便可以减少挥发性有机物的排放和治理。但目前水性油墨的附着力问题限制了其使用和推广，尤其是软包装凹印企业，目前国内在烟包凹印中水性油墨的应用日趋成熟，但软包装凹印企业使用的承印材料并非纸张而是吸收性差的薄膜，这一现状阻碍了水性油墨的全面普及，但国内外研究学家也正在研制水性丙烯酸和水性聚氨这两种连结料的相互改性，以改善解决水性油墨存在的问题。第二个方面是印刷油墨的体系问题，应尽量使用单一溶剂型油墨或单一体系溶剂型油墨，避免使用目前的多溶剂型油墨。印铁制罐工艺尽量使用含固体成分高的UV涂料。

2.印刷工艺过程VOCs控制

印刷工艺过程中还要尽最大努力解决凹版印刷时油墨难以回收的问题，还要加强能源的循环利用，例如凹印时烘干箱内的废气可以使用在印刷品的干燥处理中，便可减少能源的使用也可降低VOCs的排放量及处理代价，凹印企业可以使用LEL控制设备来解决废气回收的问题。印刷后期复合工艺中尽量使用无溶剂复合替代干式复合工艺，干式复合是我国软包装行业的主导复合工艺，但在生产过程中使用大量的溶剂型胶黏剂产生有机溶剂挥发和溶剂残留，致使成为环保治理VOCs的目标。在这背景下，无溶剂复合便迎来了发展机遇，是一项绿色复合技术，在我国这种复合工艺还是一种新型工艺，尚未受到广泛关注和应用。

3.印刷末端VOCs治理

印刷末端VOCs治理技术主要有低温等离子体废气处理技术、蓄热式废气焚烧炉技术、催化氧化处理技术、吸附处理技术（如活性炭、活性炭纤维、分子筛等）、吸附―冷凝回收技术、吸附―催化燃烧技术、光催化氧化技术等。干式复合有机废气可采用再生式固定床颗粒活性炭吸附装置进行溶剂回收净化处理，回收的有机溶剂直接回用，可获得较明显的经济效益；轮转胶印废气可采用蓄热式热燃烧炉净化处理。相比之下，低温等离子体处理技术处理过程不需其他添加物质，没有二次污染，是最富有前景的技术，但废气浓度一般小于500mg/m3；燃烧法应用比较成熟，是大部分企业的选择，有机废气经燃烧后产生的热能可直接回收，将其与吸附法结合使用效果更佳。

印包行业VOCs治理的现有技术

上述3种VOCs治理途径企业都要有所关注，其中末端治理技术是VOCs治理最主要的治理途径，下面针对印刷包装业VOCs排放具有大风量、低浓度、复杂性、难治理的特点，详细介绍各类治理技术的原理、优缺点和治理工艺流程，为企业治理工作提供技术支撑，帮助企业合理的选择适合自己情况的VOCs减排治理方案。

1.低温等离子体废气处理技术

低温等离子体不是我们所说的3种物态之一，是非固态、液态和气态的另一种物态形式，低温等离子的产生是通过外加电压的形式，使之达到着火点并将其击穿，产生一种非气态的物态形式包含各种离子、电子及激发态分子等。虽然加压过程温度高，但是生成的各粒子及整个系统的温度较低，故被称为低温等离子体。该种技术进行废弃处理的原理在于利用产生的高能活性粒子与挥发性有机物相互作用，排放气体中可溶性的有机物被这些高能活性粒子分解生成无二次污染的水和二氧化碳等物质。

低温等离子体技术适用于排放低浓度VOCs（

低温等离子体处理技术不需要其他催化剂及反应物，是一种不带来二次污染的全新的废气处理技术，且在排放气体处理过程中可以同时处理多种污染物。目前在国际气体污染治理技术中，该技术是最成熟的技术方法之一，也是最有前景、处理效果最佳的技术之一，可应用于各类印刷工艺的VOCs治理。

2.蓄热式废气焚烧炉技术（RTC）

蓄热式废气焚烧炉是在消化蓄换热原理、热力氧化炉技术基础上开发的两室或三室蓄热室氧化炉，处理的废气浓度在100～4500mg/m3范围内，工作时将废气加热升温至760℃～820℃，使废气中VOCs氧化分解生成无害的CO2和H2O。氧化时产生的高温气体热量被蓄热体“贮存”起来，用于预热新进来的有机废气，从而节省升温所需的燃料消耗，降低运行成本。

待处理有机气体经引风机作用进入蓄热A室的陶瓷介质层，蓄热陶瓷释放热量，温度降低，而有机废气体吸收热量，温度升高，废气离开蓄热式后以较高的温度进入氧化室。在氧化室，有机废气再由燃烧器补偿加热升温至设定的氧化温度。使其中的氧化物被分解成CO2和H2O。由于废气已在蓄热式内预热，燃烧器的燃料用量大为减少。氧化是有两个作用：一是保证废气能达到设定的氧化温度，而是充分保证氧化的停留时间。氧化后高温气体经蓄热B室陶瓷放热降温后排放，一般情况下排气温度比进气温度高约70℃左右。

循环周期完成后，进气与出气阀门进行一次切换，进入下一个循环周期，废气由蓄热室B进入，蓄热室A排出。这种炉型净化率可达95%以上，工艺先进、运行稳定、运行成本低廉，系统实现PLC全自动控制，可适用于各类印刷工艺和使用溶剂型胶黏剂的复合工艺来治理VOCs的排放。

3.蓄热式催化氧化技术（RCO）

蓄热式催化氧化技术是在催化氧化和蓄热式焚烧技术（RTC）的基础上，采用了一系列节能设计和材料选择继而发展成为现在先进的有机废气处理技术。它的先进行主要表现在：低温氧化条件（250℃～300℃）条件，避免了RTC由于高温（760℃～800℃）而产生NOX二次气态污染，符合国际上越来越严格的环保法规要求，同时大幅度降低运行温度是运行能量大量节约。

RCO工艺的原理是，以较低温度使有机物废气在催化剂的作用下将气态污染物完全氧化，其去除效率可达95%以上，同时热回收效率可达到90%以上。RCO的热回收是利用陶瓷材料的高热传导特性作为热交换介质，蓄热催化氧化装置是在一个固定床反应器中把化学反应和蓄热装置结合起来，大大提高了热能的利用率，反应热回收率高，达到节能减排功效。净化有机废气后的产物是CO2和H2O，不会造成二次污染。在净化高浓度废气时可从反应器中部高温区移出部分反应热，能在净化废气的同时产生较高的热能从而获得经济效益。RCO催化燃烧设备内的催化剂采用贵金属蜂窝陶瓷催化剂，具有较强催化活性的特点，去除率达到95%以上，这种蓄热式催化氧化技术适用于各类印刷和复合工艺过程的VOCs的排放治理。

4.吸附法

吸附法是利用吸附剂对废气中各组分选择性吸附的特点，将气态污染物富集到吸附剂上后再进行后续处理的方法，吸附剂可选颗粒活性炭、蜂窝活性炭、活性炭纤维和分子筛等，适应于有机废气VOCs浓度不高于200mg/m3的废气净化。其典型的工艺流程如图4。

吸附法的材料和工艺流程都有一定的标准要求，蜂窝活性炭和蜂窝分子筛的横向强度应不低于0.3MPa，纵向强度应不低于0.8MPa，蜂窝活性炭的BET比表面积不应低于750m2/g，蜂窝分子筛的BET比表面积不应低于350m2/g；活性炭纤维毡的断裂强度不应小于5N，BET比表面积应不低于1100m2/g；选定吸附剂后，吸附床层的有效工作时间和吸附剂用量，应根据废气处理量、污染物浓度和吸附剂的动态吸附量确定；采用纤维状吸附剂时，吸附单元的压力损失宜低于4KPa，采用其他形状吸附剂时，吸附单元的压力损失宜低于2.5KPa；固定床吸附装置吸附层的气体流速应根据吸附剂的形态确定，采用颗粒状吸附剂时，气体流速宜低于0.60m/s，采用纤维状吸附剂时，气体流速宜低于0.15m/s，采用蜂窝状吸附剂时，气体流速宜低于1.20m/s。

吸附法适用于各类包装印刷工艺产生的VOCs废气治理，当设施风量按最大废气排量的120%进行设计时，有机废气处理效率能到90%以上，但是需要及时更换吸附剂以保证治理设施的治理效率。设备初次投入成本较低，但运行费用较高，且产生危险固体。吸附法可与其他技术联用，如吸附―冷凝回收技术，吸附―催化燃烧技术等，提高治理效率，大大减少耗材成本和危险固废的产生。

5.吸附―催化燃烧处理技术

吸附-催化燃烧处理技术是一种综合处理有机废气体的工艺，该技术包括活性炭吸附、热气流脱附和催化燃烧3种技术工艺，根据3种处理技术将整个工作过程分为3个阶段。首先是活性炭对有机废气体的吸附阶段，对排放气体进行第一步的吸附净化，该阶段利用了活性炭多孔、比表面积大、吸附性强的特点；然后，当活性炭小孔内填满有机废气后，便利用热气流脱附技术将废溶剂脱出，进行下一阶段的催化燃烧；最后，利用催化燃烧技术将脱出的有机废气进行燃烧氧化，这一过程释放大量热量可用于热气流的脱附阶段，整个工作过程十分节能。

该种工艺流程采用3种技术的组合来完成对有机废气体的吸附处理，所需能源少节约资金，且处理过程无有害气体释放。若处理过程在蜂窝陶瓷上的催化剂使用钯、铂等金属，其净化率能达到97%以上。

6.吸附―冷凝回收技术

吸附―冷凝回收技术是利用吸附剂将废气中的有机物富集，饱和后用高温氮气、水蒸气、电加热等方法对吸附剂进行脱附再生，吸附剂再生后可循环利用，脱附出的有机物通过冷凝、油水分离等工艺分离回收，可实现资源的二次利用。

吸附―冷凝回收技术具有治理效率高、吸附剂可循环利用、具有一定的经济效益以及适用面广等特点，其缺点是处理设备庞大，需要较高的设备投入，当处理体系中含有烟、粉尘、油等物质时，废气必须经过预处理；污染物种类复杂时，回收后的溶剂需要进一步处理才能使用。该技术适用于VOCs浓度≥1000mg/m3的有机废气，适宜温度为0℃～45℃，单套装置适用气体流量范围为10000～150000m3/h，可用于溶剂型胶黏剂的复合车间产生的VOCs废气的治理。

篇（5）

Abstract: China is ceramic production and trading power, environmental problem has become a prominent problem, environmental impact assessment to the development of ceramics industry can have the guidance of benign. In this paper, the environmental pollution situation of ceramics industry was analyzed, and the environment impact assessment for the ceramic industry development function are discussed.

Keywords: environmental impact assessment, ceramic industry, development, role

中图分类号：J527文献标识码： A 文章编号：

我国是陶瓷生产和贸易大国，每年陶瓷产量占世界总产量的很大份额，2008年日用陶瓷和陶瓷墙地砖产量已达到世界总产量的2/3，卫生陶瓷产量也接近世界总产量的1/2[1]。如此规模的生产量所造成的环境问题是不容小视的。近一两年来陶瓷的总量产能已严重过剩，供过于求的矛盾十分突出，市场竞争已呈现无序状态[2]。为了遏制这种不利局面，需要国家相关的产业政策出台，就如同国家工信部对钢铁行业发出的“限产令”那样——要求各地商业银行减少或停止贷款。笔者从环境保护的角度出发希望这种“限产令”附带环保的内容，通过环境影响评价淘汰那些污染严重的企业，或者促使企业增加环保投入减轻环境污染，新建企业遵循环评的指引正确发展，这样既解决了产能过剩的问题，也还我们蓝天碧水和美好的环境。

1陶瓷行业环境污染现状及其危害

1.1 陶瓷行业主要污染物

陶瓷行业所产生的污染物包括污水、废气、固体废弃物和噪声。陶瓷行业一般都采用湿法生产工艺，污水中含有大量的固体悬浮物以及一定数量的铅、镉、汞等重金属元素；排放的气体中包含二氧化硫、粉尘等污染物；固体废弃物包括生产时产生的废次品及污水处理生成的污泥等[3]。此外，生产设备还会发出噪声污染。

⒈陶瓷污水，主要是原料处理产生的水，其成分见表1。可见主要污染因子是悬浮物（SS），其颗粒直径大约0.1 m。

表1 陶瓷污水成分[4]

⒊某日用陶瓷固体废弃物产生的数量是：废棚板、钵0.34t/t产品，废石膏0.17t/t产品，废瓷0.07 t/t产品。

⒋陶瓷厂的噪声主要来自风机、喷雾塔以及各种生产设备，噪声级一般在75～100分贝。

1.2陶瓷行业污染物的危害

⒈以悬浮物为主的陶瓷污水如果不经处理直接外排，流经渠道时容易沉积，引起渠道的堵塞以及河道、江道的淤塞，同时造成水体的严重污染和影响城市景观；铅、镉、汞等重金属元素对生物和人体也都有害。

⒉陶瓷废气中的二氧化硫对呼吸器官和眼睛具有刺激作用；长期吸入二氧化硫也会发生慢性中毒，使呼吸道疾病加重，且对肝、肾、心脏等器官都有伤害；二氧化硫还是形成酸雨的根源。粉尘对人体呼吸道也有损害，二氧化硫与粉尘同时存在时影响扩散，不容易被大气稀释。

⒊陶瓷固体废弃物若不作处理直接丢掉，破坏土地资源和生态环境；陶瓷污水中的污泥或浆渣，只做简单填埋处理，也占用土地和污染环境，且影响周边土地的使用功能。

⒋噪声可以损害人的听力、视力；影响人的神经系统，使人烦躁、易怒；对人的心血管系统有损害；影响睡眠和休息，使人失眠、健忘等。

2 环境影响评价在陶瓷行业发展中的作用

2.1 关于环境影响评价

环境影响评价（Environmental Impact Assessment，EIA），简称环评，是指对规划和建设项目实施后对环境造成的影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻其对环境影响的对策和措施，并进行跟踪监测的方法及制度。

2.2 工程分析对陶瓷行业发展的作用

工程分析是环境影响评价之基础，为定量评价陶瓷建设项目对环境影响的程度和范围提供了可靠的保证。工程分析主要是从环保角度对陶瓷建设项目的生产规模、原料路线、工艺技术、设备选型、能源结构等内容进行分析，确定污染源，并为气、水、固体废物和噪声的环境预测、污染防治对策及污染物总量控制提供依据。下面分析陶瓷建设项目污染防治的对策，这些对策对减少环境污染有很大的帮助作用。

陶瓷建设项目可选用标准化、系列化生产的原料，既可保证产品质量的稳定，也减少了原料生产过程中的粉尘和噪声污染。另外还可以利用工业废渣、废料等制造具有环保功能的产品，如可以循环使用以及可降解的墙地砖，拓宽陶瓷原料的来源[5]。

前已述及，陶瓷污水的主要污染因子是悬浮物，对污水处理就是解决悬浮物的问题，大颗粒悬浮物可使用重力沉降的方法去除，细颗粒和胶体颗粒却不能通过这种方法去除，因为陶瓷泥浆生产时加入了用于稳定泥浆的增稠剂，所以要破坏细颗粒和胶体颗粒的稳定性，就要加入混凝剂，如金属铝盐等，但是混凝剂的用量必须适宜，过量会使胶核表面吸附更多的正离子，影响絮凝。同时还要控制PH值，加混凝剂的同时加碱。再加上深度过滤，这样污水处理效果达到要求后可以全部回用，不外排。泥渣经过浓缩脱水处理后，可用于生产环保型免烧砖和轻质陶粒。在陶瓷企业较集中的地区可以建立专门的陶瓷污水处理厂，集中处理，提高处理的效果。重金属含量高的泥渣可以进行重金属回收。

陶瓷废气中主要污染物是二氧化硫和粉尘，在燃煤含硫量不超过一定限度的情况下，通常使用高效的脱硫去尘设备就能保证排放气体污染物达标。窑炉烧成尾气要使用半干法或湿法脱硫工艺处理；喷雾塔尾气含硫量较低，可使用干法脱硫工艺，但要保证脱硫系统的稳定。

陶瓷固体废物中的废次品可以加工成瓷粉，用来生产瓷渣陶粒和轻质瓷砖。

治理噪声污染，首先应采用低噪声设备，其次对主要噪声源采取减震、隔声、消音等降噪措施，降低噪声源本体噪声贡献值，减少对声环境的影响，厂界噪声就能达标。

通过陶瓷建设项目工程分析，确定污染源，并采取有针对性的处理措施，可以为陶瓷项目确立防污减排对策，对陶瓷行业的健康良性发展起到了导向的作用。

2.3 清洁生产分析对陶瓷行业发展的作用

客观地评价陶瓷建设项目的清洁生产水平，并采取有针对性的清洁生产措施，可以为防污减排提供可靠的分析数据和论断，为治理污染实行“预防为主”的控制原则。

陶瓷行业的清洁生产应当从工艺、设备、资源利用，污染物生成、环境管理等多方面进行分析，将建设项目清洁生产的指标进行量化和细化。目前陶瓷行业清洁生产主要从以下几个方面着手：

⒈淘汰陈旧落后的生产工艺和设备，采用节能、节水、节约原材料和高效的生产技术和装备。

⒉从环保、节约资源的角度开发利用陶瓷矿产资源，生产节能、降耗、绿色的新产品。

⒊以管理措施和技术手段为基础，从陶瓷生产的全过程控制污染，加强废次品、废料的回收、分类及综合利用，使用清洁能源，并做好污水的净化和循环使用以及废气处理，使污染物生成量、排放量达到最小。

⒋按照陶瓷行业清洁生产评价标准，并结合陶瓷企业的实际情况和具体特点准确分析其清洁生产水平，为防污减排提供可靠的依据。

2.4 环境影响评价的相关政策、标准与规范对陶瓷行业发展的作用

与环评相关的各项政策、标准与规范是陶瓷建设项目环评审批中的重要原则，也是陶瓷行业防污减排工作安排中的重要政策指导，同时也是陶瓷行业防污减排的基础和依据。

目前，已经的陶瓷行业环保控制标准有GB 25464-2010《陶瓷工业污染物排放标准》、GB 12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》、2007年的《陶瓷行业清洁生产评价指标体系（试行）》。政策方面文件有《广东省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《广东省环境保护规划纲要》（2006－2020年）、《珠江三角洲环境保护规划纲要》（2004－2020年）等。

3 结语

环境影响评价对陶瓷行业的发展有着重要的作用，其既为建设项目的决策、布局、规划提供环保方面的依据，也为制定环保政策和进行环境管理提供依据，因而促进了陶瓷行业在环保方面的发展与进步。

参考文献：

[1] 李得科等. 我国建筑卫生陶瓷行业资源消耗状况与节能减排的对策[J]. 陶瓷，2009(9).

[2] 佛山陶瓷编辑部. 陶瓷行业产能过剩环境污染问题棘手[J]. 佛山陶瓷，2012(2).

[3] 钟志桢. 佛山市禅城区陶瓷行业环境污染问题探讨[J]. 环境，2006(z1).

篇（6）

1前 言

近20年来，我国的建筑卫生陶瓷工业发展迅速，特别是近几年，陶瓷技术装备和工艺已接近或者达到世界先进国家的水平。2006年我国日用瓷、建筑瓷和卫生瓷的产量均位居世界第一，其中日用瓷产量高达140亿件，约占世界总产量的65%；建筑瓷砖年产量约为35亿m2，约占世界总产量的55%。

随着陶瓷企业的做大做强，企业都加快了技术研发队伍的建设，如何在激烈的市场竞争中，更快更好地研发出具有高附加值、有竞争力的产品，是摆在技术人员面前的一个重要课题。

2陶瓷工业设备现状

现代化的工艺装备技术是实现建筑卫生陶瓷工业可持续发展和产业化的基础。根据工艺流程，从原料的加工到产品的成形到烧制再到产品加工和分级，基本上已实现了自动化；大吨位球磨机、大规格喷雾干燥塔、大吨位全自动压砖机、二次或多次布料机、胶辊印花机、宽断面隧道窑、抛光磨边系统、污水废气处理系统、快速干燥器、压力注浆成形装备等全套技术已实现国产化并成功应用于企业生产，有力地推动了我国建筑卫生陶瓷工业的快速发展。

2.1大吨位球磨机

绝大部分生产厂家采用间歇式球磨机作细磨设备，生产能力从8t到16t再到40t，目前新建的生产线一般都采用40t球磨机。今后，陶瓷行业应大力推广使用连续式、大吨位球磨机，其球磨产量可提高10倍以上。

2.2大规格喷雾干燥塔

陶瓷行业大部分厂家采用4000型喷雾干燥塔，有些陶瓷厂采用5000型和6000型，最大的有SACMI研制的12000型，喷嘴达48个。型号越大生产能力越大，生产每吨粉能耗相对就少，厂家可根据具体情况进行型号选择。

2.3布料系统

布料设备对产品的花色和纹理效果起着决定性的作用。布料顺序、布料方式、布料速度等不同，其花色效果和纹理也就不一样。布料系统已从最初的简单布料，正打、反打，到多管道多次布料，再到垂直布料，设备从简单到复杂，陶瓷砖的表面纹理效果、质感和立体感等也得到了质的飞跃。

2.4大吨位全自动液压机

大吨位压砖机压力大、产量大，压制的砖坯质量好、合格率高、产品档次也高，投资和电耗可减少30%以下。国产吨位最大的压砖机是科达公司生产的YP7800型大吨位压砖机，目前陶瓷企业选用最多的还是YP7200型等自动压砖机。

2.5干燥窑和窑炉

干燥和烧成工序是耗能最大的环节之一，其发展趋势是窑体增长增宽。最近300m长的瓷质砖辊道窑已在广东三水试产成功，日产600mm×600mm瓷质砖14000m2；340m长的釉面砖辊道窑已在广东高要投产成功，日产釉面砖18000m2，窑炉综合耗能不断下降，经济效益明显提高。但在节能降耗和节能减排方面，还有待深入的研究和探讨。

虽然我国的陶瓷工业整体水平有了大幅度的提高，但是与国际领先水平相比尚有一定的差距，主要表现在产品性能和稳定性方面。因此必须拓展和优化产品性能，提高产品稳定性和节能降耗水平，提高新产品在企业的推广力度，使整体装备技术上一个新台阶。

3 工艺技术现状

我国建筑卫生陶瓷生产工艺技术发展迅速，整体水平接近世界先进水平。仿天然石材抛光砖纹理技术、微晶玻璃复合砖生产工艺技术、多孔陶瓷生产工艺技术、陶瓷表面纳米涂层自洁抗菌生产工艺技术等都已达到国际先进水平。随着企业技术中心的建立和高精度测试实验设备的完善，以及科研人才队伍的培养和建设，传统建筑卫生陶瓷生产将在技术领域有很大的突破。在企业做大做强的同时，建筑卫生陶瓷企业应注重向节约能源和资源、“三废”减排、产品设计等方面的发展。

3.1 节约能源和资源

建筑卫生陶瓷行业是油耗和电耗大户。目前，我国陶瓷工业的能源利用率为28～30%，与发达国家50～57%的能源利用率差距还比较大。虽然我国陶瓷产量在世界上遥遥领先，但总体上存在产品档次低、能耗高、资源消耗较大、综合利用率低、生产效率低等问题。因此必须对工艺技术装备进行重点攻关。本文主要从以下几点考虑：

3.1.1球磨机的改进

可从选用合适内衬、设定合理球磨转速、加入合理的介质球的大中小级配等方面考虑。陶瓷行业应该推广连续式、大吨位球磨机代替间隙式球磨机，这样可提高生产能力，降低能耗。

3.1.2窑炉的改进

在窑炉设备上，采用高效、轻质保温耐火材料及新型涂料。改善窑体结构,如增加窑长、窑宽，降低窑高。应使窑车窑具材料轻型化，窑车使用比热低、强度高、隔热性能好的材料来制备。加强窑体密封性、窑内压力制度以及窑体与窑车之间、窑车相互间的严密性，降低窑头负压，保证烧成带处于微正压，减少进入窑内的冷空气，从而减少排烟量，降低热耗。采用自控技术，使窑炉的调节控制更加精确，窑炉余热的利用更加充分等。

3.1.3喷雾干燥器节能

应从改善喷嘴结构来调节雾化效果，降低泥料水分等方面考虑。以上几方面是国内陶瓷工业节能研究课题的主要环节，国外已做得比较成熟。

3.1.4工艺配方改进

由于大量的优质原料日渐减少，因此在新产品的开发上，应使用最少的原料开发出高附加值的产品，如大规格超薄砖的成功开发，有利于资源的合理利用，具有明显的社会和经济效益。又如新明珠公司正在研究的环保型低质原料基底复合材质陶瓷墙地砖，表面使用一层优质原料，基底是环保型低质原料，该项目得到了政府的资助。采用低温快烧技术，在配方中适当地加入少量的添加剂，选用适于快烧的原料（如硅灰石、透辉石），实现低温快烧是烧成节能的有效途径；近年来，我国不少陶瓷企业在釉面砖、玉石砖、水晶砖、渗花砖、大颗粒和微粉砖的陶瓷工艺和烧成技术上取得了重大突破，实现了一次烧成新工艺，烧成的综合能耗和电耗下降了30%以上，大大节约了厂房和设备投资，同时也提高了产品的产量。

3.2 “三废”减排

“三废”指的是废气、废水和废物。“三废”的过量排放会严重污染空气、水资源并会占用空地。陶瓷行业是高污染、高能耗、运输量大的行业，在治理“三废”方面，应通过各种手段尽量减少三废的排放量。使用清洁燃油，减少窑炉废气的排放；喷雾干燥器废气、水煤浆发生器废气的排放量也要减少，控制压机粉尘，抛光污水回收利用等，特别是废气余热的利用要加强，以降低能耗；应用高科技装置降低粉尘，减少对环境有污染的废气（如SO2，NOx，CO，CO2及烟尘等）的排放，另外，陶瓷熟料的回收再利用等措施也将逐渐得到控制和改进。

3.3 个性化产品的设计

随着生活水平的不断提高，人们对大自然原生态的追求和回归大自然的愿望日益强烈，设计出极具个性化的产品，必将引领市场潮流。装饰设计是一门艺术，也是一门学问，产品的设计无疑是最重要的措施之一，企业家应该像当年重视工艺技术一样对待产品的设计，这将是企业做大做强的重要途径之一。目前这个领域在中国陶瓷行业才刚刚起步。

4技术中心未来发展的几点思考

在市场竞争日益激烈和原材料、燃料成本上涨的情况下，提高企业的技术力量和拥有产品的关键技术是企业做大做强的根本保证和基础。因此，许多企业纷纷申请成立了企业技术中心，新明珠、东鹏、欧神诺、鹰牌、博德精工等相继通过了省级企业技术中心的认定。技术中心是在企业集团决策层组建的，具有重大技术发展和产业发展投资决策咨询权的综合性机构，是企业技术创新体系的核心。技术中心应从战略的高度，健全企业创新机制和组织架构，营造有利于创新活动的环境氛围，加大资金和人才的投入力度，促进技术创新成果的产业化和收益最大化，增强企业核心竞争力。

4.1 开发具有明显社会和经济效益的多功能陶瓷新产品

以节能降耗和节约资源为主线，以增加新产品功能为目标，以配合生产对现有设备和工艺技术进行改造为辅助，提高现有工艺的生产水平，同时提升产品的附加值。具体如下：

4.1.1 陶瓷砖向薄型化发展

优质的泥砂原料日渐匮乏，研究大规格超薄砖是解决这一问题的有效途径之一。目前该技术在国外已经有成功的案例。早在2002年华厦陶研所、科达机电等几家单位已经立项联合研制此项目，由于涉及到技术装备和工艺技术的较大改进，研发有相当大的难度，但前景美好，企业技术中心应承担此重担，集合各部门信息、资源和科技优势，使项目早日取得成功。

4.1.2替代优质原料

在现有陶瓷砖的基础上，用劣质原料替代优质原料的方法将是一个热点领域。优质原料越来越少，劣质原料不但多而且价格低，利用劣质原料的社会意义巨大。新明珠与华南理工大学合作的项目《低品质原料基底复合材质陶瓷墙地砖》、《基于节能高性能免烧陶瓷研发及产业化》的研发具有很大的社会意义。

4.1.3陶瓷废物的再利用

利用陶瓷工业的废弃物生产陶瓷砖，不但可降低生产成本，变废为宝，同时也解决了废物处理的问题，一举两得。利用现有的陶瓷熟料当骨料，加入部分添加剂，研制开发一种可迅速渗水的陶瓷砖，不但可以解决因下雨而产生的路面积水问题，天晴时，渗入砖底下或保留在砖里面的水会蒸发到大气中，可起到调节空气湿度、降低大气温度、消除“城市热岛”作用。

4.2设备和工艺技改

设备方面的技改，一要以节能为出发点，二要保持设备工作的稳定性，三要改善产品的某种功能。具体如下：

4.2.1布料设备的研制与改进

改进的目的主要是提高布料效果，使其具有仿石纹理，立体感和质感达到天然石材的效果，这方面还有很大的潜力可挖。在设备的研制项目上，思路和方法很重要，必须考虑动作的稳定性、合理性、速度和产品的创新性，涉及的领域包括机械、电器和工艺等多方面，因此一个项目的投入周期较长，投资较大，但最能出新品。这也是能出新花色、新品种的关键工序，应重点对布料设备进行改进和研究。

4.2.2抛光线技改

抛光线的技改主要考虑怎样才能更节电节水。抛光工序的电耗和水耗相当大，在替代抛光磨头材料，减少磨头个数等方面有待改进。

4.2.3球磨机的技改

球磨机是耗电大户，球磨机内衬的选用、料球的配比、球磨介质的级配、利用变频球磨设置球磨转速等的研究，是节能和改善球磨效率方面值得研究和改进的环节，前景良好，国外在这一领域的节能措施和控制技术比较高，比国内提高近30%的节能水平。

4.2.4喷雾塔节能

改用水煤浆供热，降低泥浆的含水率等是节能的两个主要方向，目前，还可以在其它方面进行改进，如改进泥浆喷头，达到较高的雾化效果等。

4.3产学研合作项目

形成以企业为主体，产学研相结合的科研体系。利用学校的科研优势、信息优势、科研队伍和企业的场地，这样人力和物力优势相结合，可加快技术的产业化，把先进的技术更快的应用于企业，同时，可以培养人才，承担社会责任。

5结语

目前陶瓷行业的形势是节能降耗、“废气”减排，全面推行清洁生产达到政府环保要求，加快速度开发具有新功能、新花色、新特色的建筑陶瓷产品。制定创新战略，完善企业技术中心的规范管理，增强企业的竞争力，才能使建筑陶瓷技术含量更高，更能满足顾客的需求。

参考文献

1曾令可. 陶瓷工业的节能技术

Present of Building and Sanitary Ceramics in China and Research Methods of Corporation Technology Center

Jian Runtong Wu Xigui

篇（7）

环境教育不仅仅停留在课本上，开设专题讲座或辩论会等形式，更能加强学生对某一具体环境问题的认识。同时通过辩论，让学生能够真正视环境保护为己任，树立科学的环保意识。

枫溪区是全国重要的陶瓷生产基地，陶瓷生产为地方经济发展做出巨大贡献。但无可否认，陶瓷工业快速发展和大规模生产所带来的大量废气、废物、废料和噪声，也给环境带来了非常严重的污染。本校学生家庭大多从事陶瓷生产或相关产业，从小耳濡目染，对陶瓷生产流程有一定的了解。就本地区的学生而言，在不久的将来，他们中的大部分完成学业之后，都将从事陶瓷生产和经营，将成为陶瓷产业的主力军。因此，对他们进行陶瓷生产与环境保护、经济发展与环境可持续发展等问题的教育，现实意义十分重大。

我从这方面入手，利用课余时间开设讲座。讲座内容主要介绍近20年来本地陶瓷行业的发展，对地方经济的推动以及对环境带来的影响，从而加深学生对环境污染已成为阻碍陶瓷业发展这一现实问题的认识。例如，讲解一些陶瓷公司现在致力于瓷坭环保材料的研究，都取得了重大的突破，填补了在瓷坭生产上可再生利用的一项空白，并获得了发明奖。又如近几年来，雨季经常会造成个别地方积涝成灾，很大原因是由于在陶瓷生产过程中，没经排淤的陶瓷废水直接排入下水道，造成下水道堵塞而成。好多学生都对这些产生了浓厚兴趣，由此激发了对环境保护的紧迫感、责任感和使命感。

二、主打课堂，发酵科学环保理念

在课堂教学中，尽可能结合教材中介绍或涉及的环境保护内容，结合当地实际，将环保意识寓于课堂教学之中，这样才能在长期的潜移默化中达到对学生进行环境教育的目的。如通过学习《生物对环境的适应和影响》之后，学生就能形成“生物的生存依赖环境，受环境因素的制约，两者相互依赖”的观点，也能明白“地球是我们唯一的家园，我们要保护地球”。但是，教材中关于环境污染的内容，所占篇幅极小，有时老师无从下手，而学生的环保意识只是建立在抽象的理论和一些遥远的事实上，得不到深刻的教育。本人坚持从本地的实际状况入手，因地制宜进行引导，从身边的实际例子谈起，收到了意想不到的教学效果。

三、 走出课堂，感受科学环保活力

让学生进行实地考察，直接感受，让学生和大自然面对面接触，最容易让学生增强对环境保护知识的了解。因此，在这个环节上，一方面是动员学生到工厂区观察工厂废水、废料（如颜色、浓度、味道、数量等），了解这些污染物的产生环节和处理方式。可以说，这里的陶瓷生产，在废水和废气的处理上，几乎没什么处理的手段，从而使枫溪的大气质量落后于其它地区。参观工人的工作环境，与工人谈话，了解他们的身体状况，有何职业病等等，让学生们深刻认识到工厂排出的废物和发出的噪声对人体健康的影响。另一方面，引导他们对工厂区附近的花草树木、水中生物的观察，再与远离工厂区的生物进行比较，从而深刻认识到环境污染导致各种生物难以生存，生态平衡失调。

四、智慧比拼，共谋科学环保良策

篇（8）

目前，实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线之分，；单引线的为氧化锆式氧传感器；双引线的为氧化钛式氧传感器；三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器，原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。

一、氧化锆式氧传感器的构造

在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。氧传感器位于排气管的第一节，在催化转化器的前面。氧传感器有个二氧化锆（一种陶瓷）制造的元件，其里外都镀有一层很薄的白金。陶瓷化锆体在一端用镀薄铂层来封闭。后者到保护套中，并安装在一个金属体内。保护套起到进一步保护作用并使传感器得以安装到排气歧管上。陶瓷体外部暴露在排气中，而内部与环境大气相通。

这个元件低温时有很高的电阻，所以温度低时不允许电流通过。但高温时，由于空气中和废气中氧的浓度差异，氧离子却能通过这个元件。这就产生了电位差，白金将其放大。这样，空燃比低于理论空燃比（较浓）时，在氧传感器元件内（废气）外（大气）之间有较大的氧气浓度差。于是，传感器产生一相对较强的电压（约翰逊伏）。另一方面，如果混合气稀，大气和废气之间氧浓度差很小，传感器也就只产生一相对较弱的电压（接近0伏）。

由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOX的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。

二、汽车氧传感器的工作原理

氧传感器安装在排气歧管上，它可以检测废气中的氧气浓度，据此计算空燃比，并将结果传送到ECU。

例如：

1、废气中氧气浓度高

当废气中氧气的百分比很大时，ECU将据此判定空燃比大，即混合气很稀。

2、废气中氧气浓度低

当废气中氧气的百分比很小时，ECU将据此判定空燃比小，即混合气很浓。温度高于300℃时，所采用的陶瓷材料，用作氧化铁的导体。在此条件下，如果传感器两侧氧的百分比含量不同，就会在两端产生电压变化。两种环境（空气侧和排气侧）中不同含氧量的测量值的这种变化告诉ECU，在排气中剩余的氧含量，对保证燃烧有害废气生成是不合适的百分比。陶瓷材料在低于300℃温度时是非线性的，因而传感器不输送有用信号。ECU有一个特殊功能，即在暧机时（开环运转）停止对混合气的调整。传感器装有加热元件以尽快达到工作温度。当电流流过加热元件时，它缩短了使陶瓷成为铁的导体的时间，而且使得传感器可以装在排气管较后的部位。

在三元催化净化器中，ECU利用来自氧传感器的数据，调节空燃比，但其方法EFI装置各标准化油器多少有些不同。

在EFI装置中，EFI的ECU通过增减从喷油喷入气缸的燃油量，调节空燃比。如果ECU从氧传感器检测到混合气太浓，就会逐渐减少燃油喷射量，于是混合气就变稀了。实际空燃比因此变得比理论空燃比大些（稀些）。发生这种情况时，ECU通过氧传感器测出这个事实，就会开始逐渐增加喷射量。这样，空燃比就会娈得低些（浓些）直到低于理论空燃比。于是，这样循环反复，ECU主浊以这种方式，不断地增减空燃比，使实际空燃比接近理论空燃比。

在使用化油器的装置中，是用调节进入进气口的空气量调节空燃比。混合气通常保持略浓理论空燃比。ECU内氧传感器不断得到空燃比的信息，并要据实际空燃比操纵EBCU（电控进气阀）调节进入化油器进气口的空气量。如果混合气太浓，就允许较多空气进入，使其变稀：如果混合气太稀，就允许较少空气进入，使其变浓些。

三、汽车氧传感器的常见故障

氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。因此，必须及时地排除故障或更换。

1、氧传感器中毒

氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。

另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说，汽油和油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等

2、积碳

由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。

3、氧传感器陶瓷碎裂

氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。

4、加热器电阻丝烧断

对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。

5、氧传感器内部线路断脱。

四、汽车氧气传感器的检查方法

1、氧传感器加热器电阻的检查

拔下氧传感器线束插头，用万用表电阻档测量氧传感器接线端中加热器接柱与搭铁接柱之间的电阻，其阻值为4-40Ω(参考具体车型说明书)。如不符合标准，应更换氧传感器。

2、氧传感器反馈电压的测量

测量氧传感器的反馈电压时，应拔下氧传感器的线束插头，对照车型的电路图，从氧传感器的反馈电压输出接线柱上引出一条细导线，然后插好线束插头，在发动机运转中，从引出线上测出反馈电压(有些车型也可以由故障检测插座内测得氧传感器的反馈电压，如丰田汽车公司生产的系列轿车都可以从故障检测插座内的OX1或OX2端子内直接测得氧传感器的反馈电压)。

对氧传感器的反馈电压进行检测时，最好使用具有低量程(通常为2V)和高阻抗(内阻大于10MΩ)的指针型万用表。具体的检测方法如下：

1)将发动机热车至正常工作温度(或起动后以2500r/min的转速运转2min)；

2)将万用表电压档的负表笔接故障检测插座内的E1或蓄电池负极，正表笔接故障检测插座内的OX1或OX2插孔，或接氧传感器线束插头上的号|出线；

3)让发动机以2500r/min左右的转速保持运转，同时检查电压表指针能否在0-1V之间来回摆动，记下10s内电压表指针摆动的次数。在正常情况下，随着反馈控制的进行，氧传感器的反馈电压将在0.45V上下不断变化，10s内反馈电压的变化次数应不少于8次。如果少于8次，则说明氧传感器或反馈控制系统工作不正常，其原因可能是氧传感器表面有积碳，使灵敏度降低所致。对此，应让发动机以2500r/min的转速运转约2min，以清除氧传感器表面的积碳，然后再检查反馈电压。如果在清除积碳可后电压表指针变化依旧缓慢，则说明氧传感器损坏，或电脑反馈控制电路有故障。

4）检查氧传感器有无损坏

拔下氧传感器的线束插头，使氧传感器不再与电脑连接，反馈控制系统处于开环控制状态。将万用表电压档的正表笔直接与氧传感器反馈电压输出接线柱连接，负表笔良好搭铁。在发动机运转中测量反馈电压，先脱开接在进气管上的曲轴箱强制通风管或其他真空软管，人为地形成稀混合气，同时观看电压表，其指针读数应下降。然后接上脱开的管路，再拔下水温传感器接头，用一个4-8KΩ的电阻代替水温传感器，人为地形成浓混合气，同时观看电压表，其指针读数应上升。也可以用突然踩下或松开加速踏板的方法来改变混合气的浓度，在突然踩下加速踏板时，混合气变浓，反馈电压应上升；突然松开加速踏板时，混合气变稀，反馈电压应下降。如果氧传感器的反馈电压无上述变化，表明氧传感器已损坏。

另外，氧化钛式氧传感器在采用上述方法检测时，若是良好的氧传感器，输出端的电压应以2.5V为中心上下波动。否则可拆下传感器并暴露在空气中，冷却后测量其电阻值。若电阻值很大，说明传感器是好的，否则应更换传感器。

5)氧传感器外观颜色的检查

从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损。如有破损，则应更换氧传感器。

通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障：

①淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；

②白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器；

③棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器；

④黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。

结束语：为了节能和防止汽车污染，西方发达国家大都装有氧传感器，对我国来说装汽车用氧传感器势在必行。我国汽车工业同国外的主要差距之一，也表现在汽车传感器方面。因此，可得出氧传感器推广应用的前景十分乐观。

参考文献：

篇（9）

目前，实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线之分，；单引线的为氧化锆式氧传感器；双引线的为氧化钛式氧传感器；三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器，原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。

一、氧化锆式氧传感器的构造

在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。氧传感器位于排气管的第一节，在催化转化器的前面。氧传感器有个二氧化锆（一种陶瓷）制造的元件，其里外都镀有一层很薄的白金。陶瓷化锆体在一端用镀薄铂层来封闭。后者到保护套中，并安装在一个金属体内。保护套起到进一步保护作用并使传感器得以安装到排气歧管上。陶瓷体外部暴露在排气中，而内部与环境大气相通。

这个元件低温时有很高的电阻，所以温度低时不允许电流通过。但高温时，由于空气中和废气中氧的浓度差异，氧离子却能通过这个元件。这就产生了电位差，白金将其放大。这样，空燃比低于理论空燃比（较浓）时，在氧传感器元件内（废气）外（大气）之间有较大的氧气浓度差。于是，传感器产生一相对较强的电压（约翰逊伏）。另一方面，如果混合气稀，大气和废气之间氧浓度差很小，传感器也就只产生一相对较弱的电压（接近0伏）。

由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOX的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。

二、汽车氧传感器的工作原理

氧传感器安装在排气歧管上，它可以检测废气中的氧气浓度，据此计算空燃比，并将结果传送到ECU。

例如：

1、废气中氧气浓度高

当废气中氧气的百分比很大时，ECU将据此判定空燃比大，即混合气很稀。

2、废气中氧气浓度低

当废气中氧气的百分比很小时，ECU将据此判定空燃比小，即混合气很浓。温度高于300℃时，所采用的陶瓷材料，用作氧化铁的导体。在此条件下，如果传感器两侧氧的百分比含量不同，就会在两端产生电压变化 。两种环境（空气侧和排气侧）中不同含氧量的测量值的这种变化告诉ECU，在排气中剩余的氧含量，对保证燃烧有害废气生成是不合适的百分比。陶瓷材料在低于300℃温度时是非线性的，因而传感器不输送有用信号。ECU有一个特殊功能，即在暧机时（开环运转）停止对混合气的调整。传感器装有加热元件以尽快达到工作温度。当电流流过加热元件时，它缩短了使陶瓷成为铁的导体的时间，而且使得传感器可以装在排气管较后的部位。

在三元催化净化器中，ECU利用来自氧传感器的数据，调节空燃比，但其方法EFI装置各标准化油器多少有些不同。

在EFI装置中，EFI的ECU通过增减从喷油喷入气缸的燃油量，调节空燃比。如果ECU从氧传感器检测到混合气太浓，就会逐渐减少燃油喷射量，于是混合气就变稀了。实际空燃比因此变得比理论空燃比大些（稀些）。发生这种情况时，ECU通过氧传感器测出这个事实，就会开始逐渐增加喷射量。这样，空燃比就会娈得低些（浓些）直到低于理论空燃比。于是，这样循环反复，ECU主浊以这种方式，不断地增减空燃比，使实际空燃比接近理论空燃比。

在使用化油器的装置中，是用调节进入进气口的空气量调节空燃比。混合气通常保持略浓理论空燃比。ECU内氧传感器不断得到空燃比的信息，并要据实际空燃比操纵EBCU（电控进气阀）调节进入化油器进气口的空气量。如果混合气太浓，就允许较多空气进入，使其变稀：如果混合气太稀，就允许较少空气进入，使其变浓些。

三、汽车氧传感器的常见故障

氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。因此，必须及时地排除故障或更换。

1、氧传感器中毒

氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。

另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说，汽油和油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等

2、积碳

由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。 产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。

3、氧传感器陶瓷碎裂

氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。

4、加热器电阻丝烧断

对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。

5、氧传感器内部线路断脱。

四、汽车氧气传感器的检查方法 1、氧传感器加热器电阻的检查

拔下氧传感器线束插头，用万用表电阻档测量氧传感器接线端中加热器接柱与搭铁接柱之间的电阻，其阻值为4-40Ω(参考具体车型说明书)。如不符合标准，应更换氧传感器。

2、氧传感器反馈电压的测量

测量氧传感器的反馈电压时，应拔下氧传感器的线束插头，对照车型的电路图，从氧传感器的反馈电压输出接线柱上引出一条细导线，然后插好线束插头，在发动机运转中，从引出线上测出反馈电压(有些车型也可以由故障检测插座内测得氧传感器的反馈电压，如丰田汽车公司生产的系列轿车都可以从故障检测插座内的OX1或OX2端子内直接测得氧传感器的反馈电压)。

对氧传感器的反馈电压进行检测时，最好使用具有低量程(通常为2V)和高阻抗(内阻大于10MΩ)的指针型万用表。具体的检测方法如下：

1)将发动机热车至正常工作温度(或起动后以2500r/min的转速运转2min)；

2)将万用表电压档的负表笔接故障检测插座内的E1或蓄电池负极，正表笔接故障检测插座内的OX1或OX2插孔，或接氧传感器线束插头上的号|出线；

3)让发动机以2500r/min左右的转速保持运转，同时检查电压表指针能否在0-1V之间来回摆动，记下10s内电压表指针摆动的次数。在正常情况下，随着反馈控制的进行，氧传感器的反馈电压将在0.45V上下不断变化，10s内反馈电压的变化次数应不少于8次。如果少于8次，则说明氧传感器或反馈控制系统工作不正常，其原因可能是氧传感器表面有积碳，使灵敏度降低所致。对此，应让发动机以2500r/min的转速运转约2min，以清除氧传感器表面的积碳，然后再检查反馈电压。如果在清除积碳可后电压表指针变化依旧缓慢，则说明氧传感器损坏，或电脑反馈控制电路有故障。

4）检查氧传感器有无损坏

拔下氧传感器的线束插头，使氧传感器不再与电脑连接，反馈控制系统处于开环控制状态。将万用表电压档的正表笔直接与氧传感器反馈电压输出接线柱连接，负表笔良好搭铁。在发动机运转中测量反馈电压，先脱开接在进气管上的曲轴箱强制通风管或其他真空软管，人为地形成稀混合气，同时观看电压表，其指针读数应下降。然后接上脱开的管路，再拔下水温传感器接头，用一个4-8KΩ的电阻代替水温传感器，人为地形成浓混合气，同时观看电压表，其指针读数应上升。也可以用突然踩下或松开加速踏板的方法来改变混合气的浓度，在突然踩下加速踏板时，混合气变浓，反馈电压应上升；突然松开加速踏板时，混合气变稀，反馈电压应下降。如果氧传感器的反馈电压无上述变化，表明氧传感器已损坏。

另外，氧化钛式氧传感器在采用上述方法检测时，若是良好的氧传感器，输出端的电压应以2.5V为中心上下波动。否则可拆下传感器并暴露在空气中，冷却后测量其电阻值。若电阻值很大，说明传感器是好的，否则应更换传感器。

5)氧传感器外观颜色的检查

从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损。如有破损，则应更换氧传感器。

通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障：

①

淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；

②

白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器；

③

棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器；

④

黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。

结束语：为了节能和防止汽车污染，西方发达国家大都装有氧传感器，对我国来说装汽车用氧传感器势在必行。我国汽车工业同国外的主要差距之一，也表现在汽车传感器方面。因此，可得出氧传感器推广应用的前景十分乐观。

参考文献

【1】

王银.陈丙辰 .汽车传感器使用与检修. 北京: 金盾出版社2002

【2】

篇（10）

2创新技术催化低碳成果。

一方面依靠技术进步抓节能。一是新工艺节能，采用新配方不断提高工艺水平、优化产品结构、降低能耗和生产成本。比如景德镇常青公司改进原料配方和烧成工艺，使烧成温度由原来的1320℃降为1200℃，节约了近四分之一的烧成成本，实现了低碳排放、节能增效。二是新技术节能。新型煤气炉、新型燃烧窑的应用，轻质保温筑窑耐火材料和低热容窑车的推广，使用发生炉煤气、构筑环保型节能窑炉、(蓄热式)高温空气燃烧技术的应用、应用新材料进行旧窑技术改造等都是很好的举措。改进窑炉材料结构在陶瓷烧成节能方面取得明显效果。由于高效节能陶瓷纤维材料的采用，现代陶瓷窑炉实现产量、节能与快速烧成等目标。采用全纤维结构的窑炉比传统耐火砖窑炉节约燃料费用50%以上，如果加上匣钵等辅材热耗的损失，新型窑炉已较之传统窑炉节能在65%～70%左右。另一方面，可以回收利用余热、废气和废渣。（1）余热回收。回收窑尾废气的热量加以利用是提高窑炉效率的关键。国内隧道窑排烟温度一般在200～300℃，也有高达400℃，个别倒焰窑的排烟温度可高达560℃。回收烟气中的余热加热空气作为烘干坯件的热源，可以取得较好的节能效果。（2）废渣利用。一些陶瓷企业创造性地开创了一种利用陶瓷抛光废渣或陶瓷废料生产超薄陶瓷的工艺方法。这种工艺方法有三大优势：①整个流程简单且对原料没有特殊的要求；②能够对陶瓷抛光废渣或陶瓷废料进行大量处理而不再占用土地；③原料经过超细处理，这样在烧制的过程中由于粒度细、传热速度快，因此烧成时间大大缩短，降低了能耗，既推动了产业进步，又彻底解决了环境污染问题，非常附合低碳化的要求。

3资金支持提供低碳后盾。

（1）加大信贷支持力度。一是商业性金融机构要根据有关低碳陶瓷的发展特点，积极探索适应低碳陶瓷企业的多形式的贷款担保方式，不断拓宽融资渠道。二是政策性银行要加大对低碳陶瓷科技专项、重点行业与重要区域的资金支持力度；加强与商业性金融机构的合作，通过联合贷款、银团贷款等多种合作方式，为起步资金大、项目回收期长的重点低碳、循环项目提供全程的金融服务，并根据项目不同阶段的信贷需求提供不同的信贷产品。（2）推动保险机制创新。政府要鼓励保险公司积极探索低碳陶瓷企业的保险保障机制，为低碳陶瓷的新技术、新工艺等核心技术的开发提供更多的保险服务。同时，要积极探索开展环境污染责任保险试点工作，并利用保险机制促进企业加强环境风险管理，分散企业经营风险，提高企业环境事故预防能力。（3）增强直接融资能力。低碳、循环经济企业也要主动加强与政府和银行沟通，多角度拓展直接融资渠道。通过规范的股份制改造，尽快实现在境内外资本市场上市融资。发行企业债券、公司债券和短期融资券等，增强其直接融资能力。（4）引入创业投资支持。鼓励设立各类创业投资基金，完善创业投资与低碳、循环经济投资相结合的融资模式，引导社会资金包括民间资金流向低碳陶瓷企业。积极创造条件吸引国内证券公司、保险公司等金融机构在法律法规和有关监管规定许可的前提下，来景德镇市开展创业投资业务。支持创业投资企业在法律法规规定的范围内通过股权融资方式增强低碳、循环经济的投资能力。进一步增加“景德镇市高新技术成果转化风险投资基金”的资金实力，逐年做大基金总量。

篇（11）

1 引 言

传统陶瓷产品虽然创造了人类需要的物质和精神财富，但是未能充分利用资源，且消耗大量能源，产生大量排放物，造成了较为严重的环境污染。绿色陶瓷是指合理利用自然资源，在生产制作过程中无环境污染、能耗低，使用时无害于人类健康的陶瓷产品。其在生产、使用、废弃和再生循环过程中与生态环境相协调，满足最少资源和能源消耗、最小或无环境污染、最佳使用性能、最高循环再利用率，并对人类的生活无毒害[1-3]。笔者所在公司经过三年的研究，完成了高掺量使用陶瓷砖废渣等固废物的课题，不但完全消化了本公司产生的废渣，而且还吸纳了社会上的陶瓷砖废渣，实现了陶瓷废渣全循环利用生产绿色陶瓷产品。

2 研究方法

2.1识别陶瓷工业废渣的特性

目前， 在陶瓷行业中应用的工业固体废弃物主要有各种工业尾矿、废渣、废料，如煤矸石、粉煤灰、赤泥、金矿尾砂、冶金矿渣、化工废渣、玻璃废料、陶瓷废料、耐火材料废料等[4]。陶瓷生产污水处理系统沉淀物，经压滤去水后形成的污水泥，其成分与陶瓷原料非常接近，只是混入了大量杂质，难于利用；坯体废料主要是指陶瓷制品煅烧前所形成的废料，包括上釉坯体废料及无釉坯体废料，此类废料经过分类处理，拣去杂物、除铁后可直接化浆加以循环利用；烧成废料是陶瓷制品经煅烧后生成的废料（通称陶瓷废砖），主要是烧成废品和在抛光、贮存、搬运中损坏的产品，这类废料需要经过粉碎加工，通过调整生产配方，掺入少量废料进行循环利用；瓷质砖及厚釉砖等经刮平定厚、研磨抛光及磨边倒角等一系列深加工，产生大量的抛光砖废渣，由于废渣中含有氯离子，加入配方中容易造成瓷砖针孔起泡，难以利用；废釉料、水洗泥加工、泥浆过筛等二次废渣，喷雾干燥塔燃烧的水煤浆废渣等，此类废渣成分复杂，难于利用；选矿废渣、煤气站废渣，此类废渣成分复杂，也难以循环利用，一直以填埋处理。

2.2 废渣的管理和分类利用

2.2.1废渣按分类堆放、均化、加强检测、调整配料

首先控制废坯、废泥的来源稳定，通过多次抽样检测，发现废坯及废泥的化学成分和瓷质砖料相近，一般带有颜色，将颜色相近的集中堆放与陈腐，提高其可塑性并保证呈色的稳定；将废瓷砖按外观颜色分类堆放；泥浆过筛等二次废渣、水煤浆废渣经过检测，根据成分特性分类，加工成一定细度的粒子用作陶瓷坯体骨料，既降低了原材料成本，又减少因陶瓷工业废渣带来的污染，同时提高了瓷砖本身的艺术装饰效果。

2.2.2充分利用钙、镁特性，节约能耗

废渣中钙、镁含量一般比较高，在生产过程中可以充分利用其助熔特性，促进低温快速烧成，节约能耗；部分废泥陈腐时间较长，可以利用其粘性较好的特性提高坯体强度。

2.3配方研制与工艺技术参数

2.3.1原料的选用

对收集到的陶瓷废渣进行系统分类，具体分析它们的化学成分，一般陶瓷废渣的成分见表1。

配方中由于废渣含量比较多，需要适当增加泥的含量，以提高坯体强度；在烧成低温阶段适当放缓升温速度，以充分燃烧废渣中的有机物。坯料矿物配方组成见表2。

2.3.2粉料制备

对陶瓷废坯与白泥进行球磨，泥浆细度控制在250目筛余1.5%~3.0%，经喷雾干燥塔造粒；对陶瓷废砖粒进行机械粉碎，选择粒度在60~120目的颗粒；对粉煤灰、水洗泥残渣进行筛选，选择60~150目的颗粒；按配方配比计量输送至捞粒机内均匀混合捞粒，在捞粒过程中添加分散剂等添加剂，保证颗粒的均匀性；成形的工作压力控制在20~22MPa，压制周期为6~10次/min，干燥温度为140~170℃，干燥时间控制在15~25min。产品生产的工艺流程见图1。

2.3.3烧成工艺的调整

工业废渣含钙、镁等低温成分较多，对促进烧结有一定帮助，但废渣中有机物含量也相对较高，需要在低温阶段放慢烧成速度，充分排除有机物，否则会对产品质量产生影响。经过几个月的反复实验与结果测试分析，确定了烧成曲线：烧成温度1180℃，烧成周期28~35 min，烧成曲线见图2。

2.4关键技术及要点

2.4.1对难处理的固体废料进行精加工

要尽量多地利用陶瓷工业废渣，就要研究各种废渣的特性。如废坯及废泥的化学组成和瓷质砖料相近，可将其与白泥等粘性原料一起球磨陈腐；废瓷砖、泥浆过筛等二次废渣、水煤浆废渣、选矿尾渣等需加工成一定细度的粒子用作为坯体骨料。通过精加工处理后，陶瓷工业废渣的加入量可超过80%。

2.4.2采用低温快烧技术，实现废水、废渣零排放，废气污染物大幅下降

废砖等熟料废渣的烧失量几乎为零，烧成过程不象生料那样发生各种物理化学变化，热膨胀系数小，可适应快烧，节约能耗，降低产品成本。淘洗泥二次废渣、水煤浆废渣、选矿尾渣等颗粒废渣不需要经过球磨与造粒，只需水选筛选，烧成收缩小；采用捞粒工艺与骨料均匀混合，促进烧结。根据国外相关测试，在高温区降温100℃，节能高达13%，因此采用低温快烧技术节能效果显著。

2.4.3对不同废渣颗粒进行捞料，形成独特的艺术效果

对不同废渣颗粒进行捞料，形成独特的艺术效果，利用废渣颗粒的尺寸配比和颜色搭配，可以将天然的花岗岩、戈壁砂模仿得惟妙惟肖。

3 产品性能

加入80%陶瓷工业废渣的产品，其性能达到GBMT4100－2006标准，优等品率达到96％以上，具体的性能指标见表3。

4 讨 论

（1） 在回收的陶瓷废渣中，有相当一部分为硬质材料，因此提高熟料废渣的细度，是改善坯体烧结性能的重要措施，本项目选用高效率、节能、粉尘污染小的干法粉碎技术和设备，选用粉料颗粒度分选稳定的筛分设备，把陶瓷硬质废渣加工成陶瓷生产用的精制原料。对于一般坯体用的废渣，控制入球磨的粒度是10~60目；对于废渣精制原料，其颗粒度稳定地控制在狭小的范围内，且经处理后杂质和铁质含量低，保证符合工艺要求；

（2） 废砖等熟料废渣的烧失量几乎为零，烧成过程不象原矿那样发生各种物理变化和化学反应，可适应快烧，但由于其为瘠性料，会使生坯强度下降，也影响烧结强度；废砖等熟料经常混合有半熟料，半熟料废渣混有杂质，易产生斑点、熔洞，但对生坯强度有好处，烧成过程参与各种物理变化和化学反应，可弥补熟料废渣产生液相不足的弱点，有利生坯强度和烧结强度的提高。

（3） 不同吸水率的熟料废渣，以及不同成分的半熟料废渣，其烧结性能都要互相适应。因此本项目在对各类废渣均化的基础上，除了考虑化学成分满足陶瓷砖性能的要求外，选择了熟料废渣多于半熟料废渣的互补原则（该原则符合废砖回收的特点）；又考虑到熟料废渣回收种类的比例情况，选用吸水率低的废渣多于吸水率高的废渣；考虑到原矿原料对熟料废渣在烧结过程中生成玻璃相方面的补偿，加入了适量的矿化剂，以满足工业生产的需要。

（4） 废渣中的生料和熟料难于聚合，为了解决以瘠性料为主的坯料粘性和烧结活性差的问题，使尽量多的陶瓷固体废渣得到利用，我们除了采用粘性好的粘土、适当增加粘土的含量以外，还开发了新型坯体增强剂，有效解决了坯料可塑性差的问题，开发的聚丙烯酸钠坯体增强剂具有更好的增强效果。聚丙烯酸钠在干燥后,分子结构仍为长链状，可以在陶瓷颗粒之间架桥，产生交联作用而形成不规则网状结构,将陶瓷颗粒紧紧包裹，起到纤维增加坯体强度的类似作用。同时适当提高瘠性料的球磨细度，增大坯体成形压力来提高烧结活性。下一步计划通过科学调整配方和改善生产工艺，进一步提高废渣的加入量。

（5） 烧成温度与能耗的关系极大。研究表明，当烧成温度从1400℃降至1200℃时，能耗可降低50%～60%。由此可见， 降低陶瓷产品的烧成温度对于节能具有十分重要的意义[7]。本项目采用低温快烧技术，降低烧成温度20℃以上，节约能耗；采用高速烧嘴，提高气体流速，强化气体与制品之间的传热，比传统烧嘴节约燃料10%～20%[6]。生产过程不产生新的污染，实现废水、废渣零排放，废气污染物大幅下降，达到绿色环保生产要求。

由于收集的陶瓷废渣存在烧成温度、吸水率的差异，因此，需要根据陶瓷废渣的特点，寻找他们之间的共性，研制出烧成温度宽的烧成曲线。

（6） 采用新的捞料工艺，为陶瓷外墙的花色开发提供了广阔的空间。在生产中将各种颗粒按配方定量配比输送到自动捞料机里均匀混合，定点定时往机腔内喷雾（含稀释的增强液溶剂），保证混合时颗粒水分含量在7%~8%，避免在成形工序中分层开裂，过程控制比普通斑点瓷质砖以及大颗粒瓷砖的工艺要求更加细致严格，形成的装饰效果更具特色，产品质量更加稳定。

5 结语

通过利用陶瓷生产过程中产生的大量陶瓷废料、水煤浆废渣、生产加工废渣等工业废渣生产绿色环保陶瓷，产品具有独特的装饰效果，有效节约了环境资源，符合我国能源政策。生产过程不产生新的污染，符合清洁生产要求，也为工业废物的污染处理开辟了一条新的途径。

参考文献

[1] 黄宾.陶瓷行业的节能减排与绿色陶瓷的发展[J].佛山陶瓷, 2008,8:1.

[2] 邓明.中国绿色陶瓷的发展现状及其分析[J].中国陶瓷, 2006, 10:42.

[3] 同继锋.绿色建筑卫生陶瓷产品评价体系[J].中国陶瓷工业, 2009,1:30.

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[5] 杨辉,郭兴忠,樊先平,等.我国建筑陶瓷的发展现状及节能减排[J].中国陶瓷工业,2009,16:23

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Producing Healthy Ceramic Products Using Ceramic Industrial Wastes

LUO Shu-fen