陶瓷廢氣處理方法大全11篇

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篇（1）

中圖分類號：TQ331.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）06-0347-02

引言

大氣污染是我國目前最突出的環境問題之一，工業廢氣是大氣污染物的重要來源，工業廢氣中最難處理的就是揮發性有機物（Volatile Organic Compounds，以下簡稱VOCs），由此可見VOCs治理是大氣污染治理的一個很重要部分。有機氣體的來源主要是各類工業在生產過程中使用的有機溶劑揮發到空氣中所造成。工業生產中會產生各種有機物廢氣，主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類等，這些有機廢氣會造成大氣污染，危害人體健康。當前，國內外有機廢氣的處理方式主要有生物處理法、熱破壞法、吸附法、液體吸收法、冷凝回收法、變壓吸附分離與凈化法和熱氧化法等工藝。熱氧化法是目前應用比較廣泛也是研究較多的VOCs治理方法，可分為直接燃燒和催化燃燒，對于生產過程中產生的有毒有害且不需回收的VOCs廢氣，熱氧化法是前最適合的處理技術和方法，且產生的余熱還可綜合利用，減少能源消耗，該法現已廣泛應用于電子、汽車、化工、制藥等行業的廢氣治理領域。

2 蓄熱燃燒法的工作原理和工藝特點

2.1 工作原理

在VOCs廢氣治理中，蓄熱燃燒法是目前很有發展前景的VOCs廢氣治理方法，蓄熱式氧化焚燒爐（Regenerative Thermal Oxidizer ，以下簡稱RTO），是在熱氧化裝置中加入蓄熱式熱交換器（蓄熱體），回收潔凈氣體的余熱用來預熱VOCs廢氣，再進行氧化反應的裝置。

主要作用是對于有毒、有害、不須回收的揮發性有機化合物，采用熱氧化法的處理方法，較徹底的清潔空氣。它的基本原理是VOCs與O2在一定溫度下發生氧化反應，生成CO2和H20，并釋放一定量的熱。化學方程式如下：

aCxHyOz+bO2cCO2+dH2O（有機化合物+氧氣二氧化碳+水）

其中o、b、C、d為方程式中的配平系數，隨著VOCs分子量的不同而發生變化。

這種氧化反應很像化學上的燃燒過程，只不過由于VOCs濃度很低，所以反應中不會產生可見的火焰。

RTO設備的工作原理圖見圖1，該設備有3個對稱的蓄熱室和1個氧化室。

第一次循環：

蓄熱室A：有機廢氣經引風機進入蓄熱室A的陶瓷蓄熱體（陶瓷蓄熱體貯存了上一循環的熱量，處于高溫狀態），此時，陶瓷蓄熱體釋放熱量，溫度降低，而有機廢氣吸收熱量，溫度升高，廢氣經過蓄熱室A換熱后以較高的溫度進入氧化室。

氧化室：經過陶瓷蓄熱室A換熱后的有機廢氣以較高的溫度進入氧化室反應，使有機物氧化分解成無害的CO2和H2O，如廢氣的溫度未達到氧化溫度，則由燃燒器直接加熱補償至氧化溫度，由于廢氣已在蓄熱室1預熱，進入氧化室只需稍微加熱便可達到氧化溫度（如果廢氣濃度足夠高，氧化時可以不需要天然氣加熱，靠有機物氧化分解放出的熱量便可以維持自燃），氧化后的高溫氣體經過陶瓷蓄熱室B排出。

蓄熱室B：氧化后的高溫氣體進入蓄熱室B（此時陶瓷處于溫度較低狀態），高溫氣體釋放大量熱量給蓄熱陶瓷，氣體降溫，而陶瓷蓄熱室B吸收大量熱量后升溫貯存（用于下一個循環預熱有機廢氣），經風機作用氣體由煙囪排入大氣，排氣溫度比進氣溫度高約40℃左右。

蓄熱室C：陶瓷蓄熱室C處于清掃狀態，上一循環結束閥門切換時，閥門與陶瓷蓄熱體的底部之間存有少量廢氣，采用氧化室少量高溫氣體將其反吹，進入氧化室氧化分解。

第二次循環：廢氣由蓄熱室B進入，則由蓄熱室C排出，蓄熱室A進行反吹清掃；

第三次循環：廢氣由蓄熱室C進入，則由蓄熱室A排出，蓄熱室B進行反吹清掃；周而復始，更替交換。

2.2 工藝特點

（1）凈化效率高，二室可達95%，三室可達99%以上。

（2）換熱效率高（>95%），節能，有機廢氣1.5g/m3以上濃度就可達熱平衡。

（3）不產生NOX（氮氧化物）等二次污染。

（4）耐高溫（1000℃），正常溫度為800～850℃。

（5）U氣在爐內停留時間長，爐內無死區。

（6）可實現全自動化控制，操作簡單，運行穩定，安全可靠性高。

3 RTO的應用

3.1 涂布生產工序產生VOCs情況分析

我公司涂布生產工序是將成卷的PET或紙張基材，涂上一層特定功能的涂料，并經烘箱烘干后冷卻收卷的過程，具體工藝流程見圖2。

在生產過程中，主要有三個工序產生有機廢氣，分別為配料、涂布、烘干工序，其中烘干工序所產生的廢氣最多。公司現有3臺涂布機（共有5個涂布頭），3臺涂布機以及涂布車間環境設置了排風系統，最大總排風風量為80000m3/h。

在正常生產負荷情況下，對涂布機VOCs排放進行檢測，檢測內容和方法如表1所列，實測數據如圖3所示。

根據監測結果，涂布車間的VOCs排放濃度遠高于上海市印刷行業地方標準限值。

3.2 RTO工程設計

篇（2）

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0099-02

目前，由于廣東省經濟高速發展，印刷、汽車等行業VOCs排放量大，加上對VOCs排放導致的光化學煙霧污染問題認識不足，對VOCs污染防治重視不夠，以及VOCs排放監控難度大，導致珠江三角洲地區光化學煙霧污染時有發生，區域性灰霾天數每年維持在高位水平。為此，廣東省出臺了《關于珠江三角洲地區嚴格控制工業企業揮發性有機物（VOCs）排放的意見》，意見指出應實行VOCs總量控制制度，同時開展印刷及涉及表面涂裝電子設備企業的整治。

晶片電容生產企業中使用印刷等生產工藝，其“球磨-涂工-印刷”工藝中通常會采用大量的有機溶劑，由于工藝需要，一般廠家都會將其集中在“無塵室”內進行生產，廢氣統一收集，無組織散發量較少。但由于該車間的有機溶劑除部分進入到廢料中，大部分進入了廢氣中，導致后續廢氣治理工藝的負荷較大。

該以“珠三角某電子企業電容擴建項目”為例，對現有項目“無塵室”車間的產污環節和物料平衡進行了詳細的分析，找出“無塵室”在正常工況下的主要大氣污染源，并在總結已有廢氣治理措施存在的問題基礎上提出相關“以新帶老”措施，為相關VOCs類企業廢氣減排提供參考。

1 “無塵室”裝置的工藝流程

以珠三角某電子企業電容擴建項目為例，晶片電容“無塵室”典型工藝流程的示意圖見圖1。

1.1 球磨與涂工工藝

通過球磨機將陶瓷粉末及相關添加劑混合形成漿料，并使陶瓷漿料達到一定的粒徑和粘度，球磨轉數35～45 rpm，球磨時間4～25 h。再利用流涎方式將漿料刮到PET film上，形成具有一定厚度的陶瓷薄膜，烘干溫度30～90 ℃。原料使用比例為（陶瓷粉末：粘接劑：塑化劑：二甲苯：酒精=45∶3∶1∶15∶10）。

內電極印刷工藝

通過絲網印刷方式將內電極鎳膏印刷至陶瓷薄膜上形成內層薄帶，烘干溫度70～85 ℃。原料使用比例為（鎳：松油醇：陶瓷粉：乙基纖維素=42∶28∶20∶10）。

2 大氣污染源分析及污染源核算

2.1 大氣污染源分析

通過對晶片電容“無塵室”裝置的工藝流程可知，主要的大氣污染物主要為二甲苯、VOCs等。由于這些工藝都集中在封閉車間內，無組織散發影響極小，故忽略不計。

2.2 VOCs污染源核算（不考慮無組織）

對現有項目“無塵室”實際使用有機溶劑統計資料，根據物料平衡推算源強，另外以廠方提供的監測資料來驗證源強數據。具體的物料衡算圖見圖2。

（1）根據VOCs物料衡算情況，生產使用的有機溶劑部分用于清洗漿料過濾及清洗內壁，剩余部分幾乎全部進入廢氣中。（2）廢氣經過噴淋以及活性炭處理后，VOCs的排放量依然很大，其中二甲苯的比例較大。（3）由于乙醇易溶于水，而噴淋液最終進入到廢水處理設施，對后續廢水處理影響較大。

3 已有大氣防治措施存在的主要問題

（1）廠方已采用的廢氣治理措施是“水噴淋+活性炭吸附”，根據驗收監測報告及廠方的歷年監測數據，“無塵室”廢氣處理裝置出口風量高達80000 m3/h（標況），二甲苯與VOCs排放濃度分別小于40 mg/m3與80 mg/m3，排放速率分別約為3.5 kg/h和5.8 kg/h，污染物去除率約為80%左右，兩個指標均滿足地方廢氣排放要求，但不能滿足《印刷行業揮發性有機化合物的排放標準》（DB44/815-2010）的二甲苯及VOCs排放要求，同時難以滿足珠三角相關VOCs總量控制要求。（2）由于二甲苯與乙醇用量較大，且活性炭吸附裝置無再生設備，故廢活性炭更換量較大，更換量甚至達到150 t/年以上。

4 廢氣治理措施改造及改造后VOCs與活性炭用量消減核算

為減少最終VOCs排放量與活性炭更換量，擬通過各類廢氣處理措施比選后選擇最合適的措施對現有治理措施進行改造。

4.1 有機廢氣處理方法對比選擇

參照《大氣污染治理工程技術導則》（HJ2000-2010）及《大氣污染控制工程》（第二版）（參考文獻），本項目將各類有機廢氣處理方法的適用范圍列于表1。

該企業風量較大，濃度較低，同時企業已具備活性炭吸附裝置，參照上表各類措施適用范圍，擬選定“活性炭吸附+高溫脫附催化燃燒工藝+低溫等離子體方法”來作為改造后的廢氣防治措施。參照《低溫等離子體技術處理低濃度甲苯廢氣的工業應用》（第13屆中國電除塵學術會議論文集）低溫等離子體措施在佛山某化學有限公司的應用，該公司進口甲苯濃度為1～2mg/m3，處理效率可到95%以上。考慮工程的保證性因素，本項目將低溫等離子體的去除效率定為90%。故“活性炭吸附+高溫脫附催化燃燒工藝+低溫等離子體方法”去除率可保證在95%以上。

4.2 改造后VOCs的排放及活性炭消減情況

（1）大氣治理措施改造后，由于去除率提高到95%以上，廢氣VOCs與二甲苯外排量大大減少，并能夠達到《印刷行業揮發性有機化合物的排放標準》（DB44/815-2010）的二甲苯及VOCs排放要求。

（2）由于活性炭采取了高溫脫附催化燃燒設備，活性炭更換量大大減少，由之前150 t/年可減少到50 t/年。

篇（3）

從熱力學的角度對蓄熱式氧化爐系統加以分析，了解了蓄熱體在熱力系統當中的巧妙應用，從而更加明確了余熱爐等各組成部分的設計方向。

關鍵詞:

蓄熱式氧化爐;有機廢氣;系統;設計

0引言

在印染、印刷、電子、有機材料等行業的生產過程中存在材料烘干的工序。烘干過程中會揮發出一定量的有機物混合在熱空氣中形成有機廢氣排出，嚴重污染環境，然而這些有機物均為可燃物質，排放也是一種能源浪費。蓄熱式氧化爐就是處理這些廢氣的一種產品，它將廢氣中的有機成分燃盡，并將產生的熱量反饋回生產線，實現節能環保的目的。此項技術源于國外，近些年來在國內也得到廣泛的應用，系統的設備組成與工藝流程也在不斷變化。我公司已為多個RTO項目配套導熱油爐、換熱器等設備。如果對整個RTO系統有詳細的了解，更有利于提高產品的設計性能，與整個系統實現更完美的匹配。RTO的工藝流程常根據蓄熱塔的數量不同而變化，雙塔式RTO是一個基本型(見圖1)，多塔式RTO由雙塔式發展而來。筆者現以一個雙塔式RTO的項目實例來說明此系統的設計原理。

1項目概述

某印染廠利用有機溶劑將染料溶解，有機溶劑由甲苯、丁酮和乙酸甲酯組成。溶解后的染料通過涂布生產線附著在塑料薄膜上，薄膜上同時也附著了有機溶劑。工廠配備了燃煤有機熱載體爐，利用導熱油帶散熱片，將熱量轉化成熱風，最后在烘箱中利用熱風將薄膜上的有機溶劑烘干氣化，脫離薄膜，從而得到了生產所需的產品。另一方面，大量有機溶劑成為氣態，混合在熱風里成為有機廢氣等待處理。該工廠內有多條生產線。每條生產線均有一個有機廢氣的出口。該印染廠的RTO工藝流程見圖2。雙塔式氧化爐結構簡圖見圖3。

2關鍵參數

充分了解有機廢氣中各組份的理化參數是設計的關鍵。參數見表1。

3熱平衡及節能計算［1］

3．1求廢氣燃燒后的煙氣成分比例

根據下列反應方程式進行計算，部分計算結果見表2。C7H8+9O2=7CO2+4H2OC4H8O+6O2=4CO2+4H2O2C3H6O+9O2=6CO2+6H2O

3．2求廢氣燃燒溫度

根據廢氣燃燒后生成的煙氣成分制定焓溫表［2］，見表3。廢氣燃燒每小時產生的熱量為:62．5×42257+125×34612+62．5×23220=8418870(kJ/h)我們發現有機成分燃盡產生的熱量只能使煙氣升高約138℃。這時蓄熱塔的作用開始體現。塔內蓄熱體由帶孔陶瓷磚組成，蓄熱塔分為A、B兩區。在系統啟動時先采用輕油輔助燃燒將陶瓷加熱，廢氣通過陶瓷磚的孔洞吸收了磚的熱量之后，溫度升高至設定的712℃。廢氣在這個溫度下自燃，釋放出熱量，使煙氣溫度達到目標值850℃。分解后的高溫煙氣從B區蓄熱體經過，將熱量傳給B區的陶瓷磚，自身溫度降至170℃并排放。隨著輔助燃燒器的關閉，A區溫度由于有廢氣的冷卻作用，不斷降溫;而B區溫度逐漸升高，系統排放溫度也逐漸升高。當排放溫度超出設定值180℃時，煙氣切換閥動作，廢氣改從B區進、A區出，形成穩定循環的工作狀態。

3．3求蓄熱陶瓷的理論用量

可以發現，蓄熱體可靈活轉換的熱量應有能力把煙氣從160℃加熱到712℃。查焓溫表可得到此部分熱量為35253MJ/h。作為相互傳熱的陶瓷與煙氣，兩者的參數一直在變化，每個切換周期內不同時段的傳熱率也一直變化。為了便于計算，首先要設定切換頻率，并假設溫度區間參考計算。該項目切換周期設定2min，2min的時間內傳熱量應為1172MJ。蓄熱磚的參考溫差取340℃，陶瓷比熱0.84kJ/kg•℃，計算可得單區蓄熱磚的理論最小重量為4104kg。

3．4節能計算

煙氣排放的熱損失通過熱力計算可得1214MJ/h，散熱損失根據鍋爐的經驗定為1．3%。則損失的熱量總計為1323MJ/h，可用熱量為7091MJ/h。余熱的利用方式為:從A、B兩蓄熱區的爐膛空間內，將高溫煙氣引出，帶余熱利用設備。根據焓溫關系反算可得，高溫煙氣的引出量為7150m3/h(標態)。由此可知，該RTO系統在穩定工作狀態下，可回收的熱量是7091MJ/h。

4余熱利用

根據熱力計算，可從爐膛引出加以利用的最大煙氣量是7150m3/h(標態)，最高溫度是850℃。爐膛內部壓力約為2000Pa。煙氣含塵量極少，屬于潔凈煙氣。要將余熱煙氣中的熱量轉化為導熱油的熱量返還回車間的散熱片，需要一臺余熱有機熱載體爐。煙氣的條件很好，所以鍋爐可選的結構也有很多種，該項目選擇的結構為翅片管錯列布置形成的管束，煙氣橫向沖刷管束傳熱，臥式布置。在余熱爐煙氣出口安裝調節風門，調節通過的煙氣量。采用爐膛溫度信號控制，保證爐膛內的溫度滿足有機成分氧化分解的要求并最大限度地供應熱能，回收利用。

5控制系統

5．1爐膛溫度自動調節

爐膛溫度的控制是整個控制系統的關鍵，是廢氣得到充分處理的保證，而且溫度的變化與多種因素有關。

(1)爐膛溫度與廢氣濃度的關系

當廢氣有機成分濃度降低時，有機成分分解獲得的熱能降低，直接導致爐膛溫度降低，可設定爐膛低溫值，減小去余熱鍋爐的煙氣量。當調節風門全關時，爐膛溫度仍然低于設定值，需開啟輔助燃燒器。此情況說明廢氣分解產生的熱量已經低于系統自身的散熱損失與排煙損失的總和。如果廢氣濃度大于設計濃度，爐膛溫度會超高，可增大余熱引出的煙氣量調節。增大的煙氣量視熱載體溫度需求而定。必要時做緊急排放，將一部分爐膛煙氣直接排放到煙囪來降低溫度。

(2)爐膛溫度與余熱利用的關系

過量引出爐膛煙氣會導致爐膛溫度降低，可通過調節風門控制。

(3)爐膛溫度與廢氣量的關系

項目是根據系統的最大處理量來設計的，所以常遇到廢氣量低于設計值的情況。處理方法與廢氣濃度降低的方法相同。

(4)爐膛溫度與蓄熱體切換頻率的關系

一般來講蓄熱體的質量都有較大余量，切換頻率可以降低，可以維持較穩定的爐膛溫度。當設計的蓄熱體質量偏小時，只有提高切換頻率才能提高爐膛溫度的穩定性。如果切換頻率與蓄熱體質量不協調，很可能造成快速降溫甚至熄火的情況。

5．2系統風機自動調速

系統風機將生產線廢氣吸入風機，然后鼓入蓄熱體進入爐膛。風機變頻控制，根據廢氣量進行調節，并滿足爐膛的壓力足夠克服蓄熱體對煙氣的阻力的要求。

5．3智能報警

爐膛設置關鍵點的溫度控制與報警;蓄熱段設置多個位置的溫度傳感器，實時監控報警;爐膛低壓報警與差壓控制。

5．4相關標準

余熱有機熱載體爐的控制需符合《鍋爐安全技術監察規程》，輔助燃燒器及系統符合相關國家標準即可。

6總結

根據現場實際的使用情況，煙囪進煙處有機物的濃度小于50mg/m3(標態)，達到國家排放標準要求;廢氣的處理效率達到了99%。該系統的技術核心在于蓄熱體與煙氣的熱量轉換、燃燒的控制與煙氣的往復切換，涉及到了燃燒學、傳熱學、流體力學等基礎知識。整個RTO的技術并沒有超出我們熟知的鍋爐基礎知識，但通過一些新穎的結構、部件及系統的配合，達到了理想的效果。當然RTO也有很多其他的變化值得我們鉆研。

參考文獻：

篇（4）

2013年9月，國務院了《大氣污染防治行動計劃》，計劃中提到要對幾大行業VOCs進行綜合治理包括印刷包裝行業在內，從此各地對VOCs排放控制便納入到了大氣污染防治的工作之中。于2015年7月1日北京《印刷業揮發性有機物排放標準》的正式實施，一些省市和重點區域的印刷企業便開始關注VOCs的治理方案。2015年8月29日的新《大氣污染防治法》首次為VOCs的治理提供了法律依據。于2015年10月1日起《揮發性有機物排污收費試點辦法》的施行，也預示著印刷包裝行業VOCs排污工作的正式啟動，首次利用經濟手段限制印刷VOCs的排放，這無疑也給印刷企業帶來了巨大的經濟壓力。

這一系列和環保及VOCs治理相關的法律法規的出臺，也證明了中央及各地政府對環境保護的重視和VOCs污染治理的決心。針對目前嚴峻的環境保護狀況，不管是出于環境友好健康有益，還是出于遵守法規政策，還是顧及企業經濟利益，印刷包裝企業都該從綠色環保意識，轉到環境保護工作的正式啟動上。

印包行業VOCs治理的途徑

面對印刷包裝業VOCs排放治理的嚴峻工作，印刷包裝企業不僅要及時掌握國家的相關法律法規及VOCs排放標準，更要及時關注治理技術方案，以使用行之有效的方案完成VOCs的排放治理使之達標。目前，在印刷包裝行業，按照印刷生產流程中產生揮發性有機物的源頭，可將其控制途徑分為3個方面，即印刷材料VOCs治理、印刷工藝過程VOCs控制、印刷末端VOCs控制。

1.印刷材料VOCs控制

VOCs可揮發性有機物的排放量通常使用兩種方法來計算，可以使用物料平衡法和a污系數法。產污系數法是根據企業中使用油墨總量的70%來計算VOCs的排放。物料平衡法是用企業中能夠產生VOCs的材料使用量乘以所含VOCs百分比然后分別累加起來。以上兩種方法都要乘以集氣率、治理率等系數。以上兩種計算方法比較，明顯物料平衡法能激勵企業從印刷材料源頭進行VOCs的控制。

從印刷材料源頭控制揮發性有機氣體的排放主要有兩個方面：第一個方面是印刷油墨性質的問題，應使用水性油墨代替目前使用的油性油墨，便可以減少揮發性有機物的排放和治理。但目前水性油墨的附著力問題限制了其使用和推廣，尤其是軟包裝凹印企業，目前國內在煙包凹印中水性油墨的應用日趨成熟，但軟包裝凹印企業使用的承印材料并非紙張而是吸收性差的薄膜，這一現狀阻礙了水性油墨的全面普及，但國內外研究學家也正在研制水性丙烯酸和水性聚氨這兩種連結料的相互改性，以改善解決水性油墨存在的問題。第二個方面是印刷油墨的體系問題，應盡量使用單一溶劑型油墨或單一體系溶劑型油墨，避免使用目前的多溶劑型油墨。印鐵制罐工藝盡量使用含固體成分高的UV涂料。

2.印刷工藝過程VOCs控制

印刷工藝過程中還要盡最大努力解決凹版印刷時油墨難以回收的問題，還要加強能源的循環利用，例如凹印時烘干箱內的廢氣可以使用在印刷品的干燥處理中，便可減少能源的使用也可降低VOCs的排放量及處理代價，凹印企業可以使用LEL控制設備來解決廢氣回收的問題。印刷后期復合工藝中盡量使用無溶劑復合替代干式復合工藝，干式復合是我國軟包裝行業的主導復合工藝，但在生產過程中使用大量的溶劑型膠黏劑產生有機溶劑揮發和溶劑殘留，致使成為環保治理VOCs的目標。在這背景下，無溶劑復合便迎來了發展機遇，是一項綠色復合技術，在我國這種復合工藝還是一種新型工藝，尚未受到廣泛關注和應用。

3.印刷末端VOCs治理

印刷末端VOCs治理技術主要有低溫等離子體廢氣處理技術、蓄熱式廢氣焚燒爐技術、催化氧化處理技術、吸附處理技術（如活性炭、活性炭纖維、分子篩等）、吸附―冷凝回收技術、吸附―催化燃燒技術、光催化氧化技術等。干式復合有機廢氣可采用再生式固定床顆粒活性炭吸附裝置進行溶劑回收凈化處理，回收的有機溶劑直接回用，可獲得較明顯的經濟效益；輪轉膠印廢氣可采用蓄熱式熱燃燒爐凈化處理。相比之下，低溫等離子體處理技術處理過程不需其他添加物質，沒有二次污染，是最富有前景的技術，但廢氣濃度一般小于500mg/m3；燃燒法應用比較成熟，是大部分企業的選擇，有機廢氣經燃燒后產生的熱能可直接回收，將其與吸附法結合使用效果更佳。

印包行業VOCs治理的現有技術

上述3種VOCs治理途徑企業都要有所關注，其中末端治理技術是VOCs治理最主要的治理途徑，下面針對印刷包裝業VOCs排放具有大風量、低濃度、復雜性、難治理的特點，詳細介紹各類治理技術的原理、優缺點和治理工藝流程，為企業治理工作提供技術支撐，幫助企業合理的選擇適合自己情況的VOCs減排治理方案。

1.低溫等離子體廢氣處理技術

低溫等離子體不是我們所說的3種物態之一，是非固態、液態和氣態的另一種物態形式，低溫等離子的產生是通過外加電壓的形式，使之達到著火點并將其擊穿，產生一種非氣態的物態形式包含各種離子、電子及激發態分子等。雖然加壓過程溫度高，但是生成的各粒子及整個系統的溫度較低，故被稱為低溫等離子體。該種技術進行廢棄處理的原理在于利用產生的高能活性粒子與揮發性有機物相互作用，排放氣體中可溶性的有機物被這些高能活性粒子分解生成無二次污染的水和二氧化碳等物質。

低溫等離子體技術適用于排放低濃度VOCs（

低溫等離子體處理技術不需要其他催化劑及反應物，是一種不帶來二次污染的全新的廢氣處理技術，且在排放氣體處理過程中可以同時處理多種污染物。目前在國際氣體污染治理技術中，該技術是最成熟的技術方法之一，也是最有前景、處理效果最佳的技術之一，可應用于各類印刷工藝的VOCs治理。

2.蓄熱式廢氣焚燒爐技術（RTC）

蓄熱式廢氣焚燒爐是在消化蓄換熱原理、熱力氧化爐技術基礎上開發的兩室或三室蓄熱室氧化爐，處理的廢氣濃度在100～4500mg/m3范圍內，工作時將廢氣加熱升溫至760℃～820℃，使廢氣中VOCs氧化分解生成無害的CO2和H2O。氧化時產生的高溫氣體熱量被蓄熱體“貯存”起來，用于預熱新進來的有機廢氣，從而節省升溫所需的燃料消耗，降低運行成本。

待處理有機氣體經引風機作用進入蓄熱A室的陶瓷介質層，蓄熱陶瓷釋放熱量，溫度降低，而有機廢氣體吸收熱量，溫度升高，廢氣離開蓄熱式后以較高的溫度進入氧化室。在氧化室，有機廢氣再由燃燒器補償加熱升溫至設定的氧化溫度。使其中的氧化物被分解成CO2和H2O。由于廢氣已在蓄熱式內預熱，燃燒器的燃料用量大為減少。氧化是有兩個作用：一是保證廢氣能達到設定的氧化溫度，而是充分保證氧化的停留時間。氧化后高溫氣體經蓄熱B室陶瓷放熱降溫后排放，一般情況下排氣溫度比進氣溫度高約70℃左右。

循環周期完成后，進氣與出氣閥門進行一次切換，進入下一個循環周期，廢氣由蓄熱室B進入，蓄熱室A排出。這種爐型凈化率可達95%以上，工藝先進、運行穩定、運行成本低廉，系統實現PLC全自動控制，可適用于各類印刷工藝和使用溶劑型膠黏劑的復合工藝來治理VOCs的排放。

3.蓄熱式催化氧化技術（RCO）

蓄熱式催化氧化技術是在催化氧化和蓄熱式焚燒技術（RTC）的基礎上，采用了一系列節能設計和材料選擇繼而發展成為現在先進的有機廢氣處理技術。它的先進行主要表現在：低溫氧化條件（250℃～300℃）條件，避免了RTC由于高溫（760℃～800℃）而產生NOX二次氣態污染，符合國際上越來越嚴格的環保法規要求，同時大幅度降低運行溫度是運行能量大量節約。

RCO工藝的原理是，以較低溫度使有機物廢氣在催化劑的作用下將氣態污染物完全氧化，其去除效率可達95%以上，同時熱回收效率可達到90%以上。RCO的熱回收是利用陶瓷材料的高熱傳導特性作為熱交換介質，蓄熱催化氧化裝置是在一個固定床反應器中把化學反應和蓄熱裝置結合起來，大大提高了熱能的利用率，反應熱回收率高，達到節能減排功效。凈化有機廢氣后的產物是CO2和H2O，不會造成二次污染。在凈化高濃度廢氣時可從反應器中部高溫區移出部分反應熱，能在凈化廢氣的同時產生較高的熱能從而獲得經濟效益。RCO催化燃燒設備內的催化劑采用貴金屬蜂窩陶瓷催化劑，具有較強催化活性的特點，去除率達到95%以上，這種蓄熱式催化氧化技術適用于各類印刷和復合工藝過程的VOCs的排放治理。

4.吸附法

吸附法是利用吸附劑對廢氣中各組分選擇性吸附的特點，將氣態污染物富集到吸附劑上后再進行后續處理的方法，吸附劑可選顆粒活性炭、蜂窩活性炭、活性炭纖維和分子篩等，適應于有機廢氣VOCs濃度不高于200mg/m3的廢氣凈化。其典型的工藝流程如圖4。

吸附法的材料和工藝流程都有一定的標準要求，蜂窩活性炭和蜂窩分子篩的橫向強度應不低于0.3MPa，縱向強度應不低于0.8MPa，蜂窩活性炭的BET比表面積不應低于750m2/g，蜂窩分子篩的BET比表面積不應低于350m2/g；活性炭纖維氈的斷裂強度不應小于5N，BET比表面積應不低于1100m2/g；選定吸附劑后，吸附床層的有效工作時間和吸附劑用量，應根據廢氣處理量、污染物濃度和吸附劑的動態吸附量確定；采用纖維狀吸附劑時，吸附單元的壓力損失宜低于4KPa，采用其他形狀吸附劑時，吸附單元的壓力損失宜低于2.5KPa；固定床吸附裝置吸附層的氣體流速應根據吸附劑的形態確定，采用顆粒狀吸附劑時，氣體流速宜低于0.60m/s，采用纖維狀吸附劑時，氣體流速宜低于0.15m/s，采用蜂窩狀吸附劑時，氣體流速宜低于1.20m/s。

吸附法適用于各類包裝印刷工藝產生的VOCs廢氣治理，當設施風量按最大廢氣排量的120%進行設計時，有機廢氣處理效率能到90%以上，但是需要及時更換吸附劑以保證治理設施的治理效率。設備初次投入成本較低，但運行費用較高，且產生危險固體。吸附法可與其他技術聯用，如吸附―冷凝回收技術，吸附―催化燃燒技術等，提高治理效率，大大減少耗材成本和危險固廢的產生。

5.吸附―催化燃燒處理技術

吸附-催化燃燒處理技術是一種綜合處理有機廢氣體的工藝，該技術包括活性炭吸附、熱氣流脫附和催化燃燒3種技術工藝，根據3種處理技術將整個工作過程分為3個階段。首先是活性炭對有機廢氣體的吸附階段，對排放氣體進行第一步的吸附凈化，該階段利用了活性炭多孔、比表面積大、吸附性強的特點；然后，當活性炭小孔內填滿有機廢氣后，便利用熱氣流脫附技術將廢溶劑脫出，進行下一階段的催化燃燒；最后，利用催化燃燒技術將脫出的有機廢氣進行燃燒氧化，這一過程釋放大量熱量可用于熱氣流的脫附階段，整個工作過程十分節能。

該種工藝流程采用3種技術的組合來完成對有機廢氣體的吸附處理，所需能源少節約資金，且處理過程無有害氣體釋放。若處理過程在蜂窩陶瓷上的催化劑使用鈀、鉑等金屬，其凈化率能達到97%以上。

6.吸附―冷凝回收技術

吸附―冷凝回收技術是利用吸附劑將廢氣中的有機物富集，飽和后用高溫氮氣、水蒸氣、電加熱等方法對吸附劑進行脫附再生，吸附劑再生后可循環利用，脫附出的有機物通過冷凝、油水分離等工藝分離回收，可實現資源的二次利用。

吸附―冷凝回收技術具有治理效率高、吸附劑可循環利用、具有一定的經濟效益以及適用面廣等特點，其缺點是處理設備龐大，需要較高的設備投入，當處理體系中含有煙、粉塵、油等物質時，廢氣必須經過預處理；污染物種類復雜時，回收后的溶劑需要進一步處理才能使用。該技術適用于VOCs濃度≥1000mg/m3的有機廢氣，適宜溫度為0℃～45℃，單套裝置適用氣體流量范圍為10000～150000m3/h，可用于溶劑型膠黏劑的復合車間產生的VOCs廢氣的治理。

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

中圖分類號：J527文獻標識碼： A 文章編號：

我國是陶瓷生產和貿易大國，每年陶瓷產量占世界總產量的很大份額，2008年日用陶瓷和陶瓷墻地磚產量已達到世界總產量的2/3，衛生陶瓷產量也接近世界總產量的1/2[1]。如此規模的生產量所造成的環境問題是不容小視的。近一兩年來陶瓷的總量產能已嚴重過剩，供過于求的矛盾十分突出，市場競爭已呈現無序狀態[2]。為了遏制這種不利局面，需要國家相關的產業政策出臺，就如同國家工信部對鋼鐵行業發出的“限產令”那樣——要求各地商業銀行減少或停止貸款。筆者從環境保護的角度出發希望這種“限產令”附帶環保的內容，通過環境影響評價淘汰那些污染嚴重的企業，或者促使企業增加環保投入減輕環境污染，新建企業遵循環評的指引正確發展，這樣既解決了產能過剩的問題，也還我們藍天碧水和美好的環境。

1陶瓷行業環境污染現狀及其危害

1.1 陶瓷行業主要污染物

陶瓷行業所產生的污染物包括污水、廢氣、固體廢棄物和噪聲。陶瓷行業一般都采用濕法生產工藝，污水中含有大量的固體懸浮物以及一定數量的鉛、鎘、汞等重金屬元素；排放的氣體中包含二氧化硫、粉塵等污染物；固體廢棄物包括生產時產生的廢次品及污水處理生成的污泥等[3]。此外，生產設備還會發出噪聲污染。

⒈陶瓷污水，主要是原料處理產生的水，其成分見表1。可見主要污染因子是懸浮物（SS），其顆粒直徑大約0.1 m。

表1 陶瓷污水成分[4]

⒊某日用陶瓷固體廢棄物產生的數量是：廢棚板、缽0.34t/t產品，廢石膏0.17t/t產品，廢瓷0.07 t/t產品。

⒋陶瓷廠的噪聲主要來自風機、噴霧塔以及各種生產設備，噪聲級一般在75～100分貝。

1.2陶瓷行業污染物的危害

⒈以懸浮物為主的陶瓷污水如果不經處理直接外排，流經渠道時容易沉積，引起渠道的堵塞以及河道、江道的淤塞，同時造成水體的嚴重污染和影響城市景觀；鉛、鎘、汞等重金屬元素對生物和人體也都有害。

⒉陶瓷廢氣中的二氧化硫對呼吸器官和眼睛具有刺激作用；長期吸入二氧化硫也會發生慢性中毒，使呼吸道疾病加重，且對肝、腎、心臟等器官都有傷害；二氧化硫還是形成酸雨的根源。粉塵對人體呼吸道也有損害，二氧化硫與粉塵同時存在時影響擴散，不容易被大氣稀釋。

⒊陶瓷固體廢棄物若不作處理直接丟掉，破壞土地資源和生態環境；陶瓷污水中的污泥或漿渣，只做簡單填埋處理，也占用土地和污染環境，且影響周邊土地的使用功能。

⒋噪聲可以損害人的聽力、視力；影響人的神經系統，使人煩躁、易怒；對人的心血管系統有損害；影響睡眠和休息，使人失眠、健忘等。

2 環境影響評價在陶瓷行業發展中的作用

2.1 關于環境影響評價

環境影響評價（Environmental Impact Assessment，EIA），簡稱環評，是指對規劃和建設項目實施后對環境造成的影響進行分析、預測和評估，提出預防或者減輕其對環境影響的對策和措施，并進行跟蹤監測的方法及制度。

2.2 工程分析對陶瓷行業發展的作用

工程分析是環境影響評價之基礎，為定量評價陶瓷建設項目對環境影響的程度和范圍提供了可靠的保證。工程分析主要是從環保角度對陶瓷建設項目的生產規模、原料路線、工藝技術、設備選型、能源結構等內容進行分析，確定污染源，并為氣、水、固體廢物和噪聲的環境預測、污染防治對策及污染物總量控制提供依據。下面分析陶瓷建設項目污染防治的對策，這些對策對減少環境污染有很大的幫助作用。

陶瓷建設項目可選用標準化、系列化生產的原料，既可保證產品質量的穩定，也減少了原料生產過程中的粉塵和噪聲污染。另外還可以利用工業廢渣、廢料等制造具有環保功能的產品，如可以循環使用以及可降解的墻地磚，拓寬陶瓷原料的來源[5]。

前已述及，陶瓷污水的主要污染因子是懸浮物，對污水處理就是解決懸浮物的問題，大顆粒懸浮物可使用重力沉降的方法去除，細顆粒和膠體顆粒卻不能通過這種方法去除，因為陶瓷泥漿生產時加入了用于穩定泥漿的增稠劑，所以要破壞細顆粒和膠體顆粒的穩定性，就要加入混凝劑，如金屬鋁鹽等，但是混凝劑的用量必須適宜，過量會使膠核表面吸附更多的正離子，影響絮凝。同時還要控制PH值，加混凝劑的同時加堿。再加上深度過濾，這樣污水處理效果達到要求后可以全部回用，不外排。泥渣經過濃縮脫水處理后，可用于生產環保型免燒磚和輕質陶粒。在陶瓷企業較集中的地區可以建立專門的陶瓷污水處理廠，集中處理，提高處理的效果。重金屬含量高的泥渣可以進行重金屬回收。

陶瓷廢氣中主要污染物是二氧化硫和粉塵，在燃煤含硫量不超過一定限度的情況下，通常使用高效的脫硫去塵設備就能保證排放氣體污染物達標。窯爐燒成尾氣要使用半干法或濕法脫硫工藝處理；噴霧塔尾氣含硫量較低，可使用干法脫硫工藝，但要保證脫硫系統的穩定。

陶瓷固體廢物中的廢次品可以加工成瓷粉，用來生產瓷渣陶粒和輕質瓷磚。

治理噪聲污染，首先應采用低噪聲設備，其次對主要噪聲源采取減震、隔聲、消音等降噪措施，降低噪聲源本體噪聲貢獻值，減少對聲環境的影響，廠界噪聲就能達標。

通過陶瓷建設項目工程分析，確定污染源，并采取有針對性的處理措施，可以為陶瓷項目確立防污減排對策，對陶瓷行業的健康良性發展起到了導向的作用。

2.3 清潔生產分析對陶瓷行業發展的作用

客觀地評價陶瓷建設項目的清潔生產水平，并采取有針對性的清潔生產措施，可以為防污減排提供可靠的分析數據和論斷，為治理污染實行“預防為主”的控制原則。

陶瓷行業的清潔生產應當從工藝、設備、資源利用，污染物生成、環境管理等多方面進行分析，將建設項目清潔生產的指標進行量化和細化。目前陶瓷行業清潔生產主要從以下幾個方面著手：

⒈淘汰陳舊落后的生產工藝和設備，采用節能、節水、節約原材料和高效的生產技術和裝備。

⒉從環保、節約資源的角度開發利用陶瓷礦產資源，生產節能、降耗、綠色的新產品。

⒊以管理措施和技術手段為基礎，從陶瓷生產的全過程控制污染，加強廢次品、廢料的回收、分類及綜合利用，使用清潔能源，并做好污水的凈化和循環使用以及廢氣處理，使污染物生成量、排放量達到最小。

⒋按照陶瓷行業清潔生產評價標準，并結合陶瓷企業的實際情況和具體特點準確分析其清潔生產水平，為防污減排提供可靠的依據。

2.4 環境影響評價的相關政策、標準與規范對陶瓷行業發展的作用

與環評相關的各項政策、標準與規范是陶瓷建設項目環評審批中的重要原則，也是陶瓷行業防污減排工作安排中的重要政策指導，同時也是陶瓷行業防污減排的基礎和依據。

目前，已經的陶瓷行業環保控制標準有GB 25464-2010《陶瓷工業污染物排放標準》、GB 12348-2008《工業企業廠界環境噪聲排放標準》、2007年的《陶瓷行業清潔生產評價指標體系（試行）》。政策方面文件有《廣東省國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》、《廣東省環境保護規劃綱要》（2006－2020年）、《珠江三角洲環境保護規劃綱要》（2004－2020年）等。

3 結語

環境影響評價對陶瓷行業的發展有著重要的作用，其既為建設項目的決策、布局、規劃提供環保方面的依據，也為制定環保政策和進行環境管理提供依據，因而促進了陶瓷行業在環保方面的發展與進步。

參考文獻：

[1] 李得科等. 我國建筑衛生陶瓷行業資源消耗狀況與節能減排的對策[J]. 陶瓷，2009(9).

[2] 佛山陶瓷編輯部. 陶瓷行業產能過剩環境污染問題棘手[J]. 佛山陶瓷，2012(2).

[3] 鐘志楨. 佛山市禪城區陶瓷行業環境污染問題探討[J]. 環境，2006(z1).

篇（6）

1前 言

近20年來，我國的建筑衛生陶瓷工業發展迅速，特別是近幾年，陶瓷技術裝備和工藝已接近或者達到世界先進國家的水平。2006年我國日用瓷、建筑瓷和衛生瓷的產量均位居世界第一，其中日用瓷產量高達140億件，約占世界總產量的65%；建筑瓷磚年產量約為35億m2，約占世界總產量的55%。

隨著陶瓷企業的做大做強，企業都加快了技術研發隊伍的建設，如何在激烈的市場競爭中，更快更好地研發出具有高附加值、有競爭力的產品，是擺在技術人員面前的一個重要課題。

2陶瓷工業設備現狀

現代化的工藝裝備技術是實現建筑衛生陶瓷工業可持續發展和產業化的基礎。根據工藝流程，從原料的加工到產品的成形到燒制再到產品加工和分級，基本上已實現了自動化；大噸位球磨機、大規格噴霧干燥塔、大噸位全自動壓磚機、二次或多次布料機、膠輥印花機、寬斷面隧道窯、拋光磨邊系統、污水廢氣處理系統、快速干燥器、壓力注漿成形裝備等全套技術已實現國產化并成功應用于企業生產，有力地推動了我國建筑衛生陶瓷工業的快速發展。

2.1大噸位球磨機

絕大部分生產廠家采用間歇式球磨機作細磨設備，生產能力從8t到16t再到40t，目前新建的生產線一般都采用40t球磨機。今后，陶瓷行業應大力推廣使用連續式、大噸位球磨機，其球磨產量可提高10倍以上。

2.2大規格噴霧干燥塔

陶瓷行業大部分廠家采用4000型噴霧干燥塔，有些陶瓷廠采用5000型和6000型，最大的有SACMI研制的12000型，噴嘴達48個。型號越大生產能力越大，生產每噸粉能耗相對就少，廠家可根據具體情況進行型號選擇。

2.3布料系統

布料設備對產品的花色和紋理效果起著決定性的作用。布料順序、布料方式、布料速度等不同，其花色效果和紋理也就不一樣。布料系統已從最初的簡單布料，正打、反打，到多管道多次布料，再到垂直布料，設備從簡單到復雜，陶瓷磚的表面紋理效果、質感和立體感等也得到了質的飛躍。

2.4大噸位全自動液壓機

大噸位壓磚機壓力大、產量大，壓制的磚坯質量好、合格率高、產品檔次也高，投資和電耗可減少30%以下。國產噸位最大的壓磚機是科達公司生產的YP7800型大噸位壓磚機，目前陶瓷企業選用最多的還是YP7200型等自動壓磚機。

2.5干燥窯和窯爐

干燥和燒成工序是耗能最大的環節之一，其發展趨勢是窯體增長增寬。最近300m長的瓷質磚輥道窯已在廣東三水試產成功，日產600mm×600mm瓷質磚14000m2；340m長的釉面磚輥道窯已在廣東高要投產成功，日產釉面磚18000m2，窯爐綜合耗能不斷下降，經濟效益明顯提高。但在節能降耗和節能減排方面，還有待深入的研究和探討。

雖然我國的陶瓷工業整體水平有了大幅度的提高，但是與國際領先水平相比尚有一定的差距，主要表現在產品性能和穩定性方面。因此必須拓展和優化產品性能，提高產品穩定性和節能降耗水平，提高新產品在企業的推廣力度，使整體裝備技術上一個新臺階。

3 工藝技術現狀

我國建筑衛生陶瓷生產工藝技術發展迅速，整體水平接近世界先進水平。仿天然石材拋光磚紋理技術、微晶玻璃復合磚生產工藝技術、多孔陶瓷生產工藝技術、陶瓷表面納米涂層自潔抗菌生產工藝技術等都已達到國際先進水平。隨著企業技術中心的建立和高精度測試實驗設備的完善，以及科研人才隊伍的培養和建設，傳統建筑衛生陶瓷生產將在技術領域有很大的突破。在企業做大做強的同時，建筑衛生陶瓷企業應注重向節約能源和資源、“三廢”減排、產品設計等方面的發展。

3.1 節約能源和資源

建筑衛生陶瓷行業是油耗和電耗大戶。目前，我國陶瓷工業的能源利用率為28～30%，與發達國家50～57%的能源利用率差距還比較大。雖然我國陶瓷產量在世界上遙遙領先，但總體上存在產品檔次低、能耗高、資源消耗較大、綜合利用率低、生產效率低等問題。因此必須對工藝技術裝備進行重點攻關。本文主要從以下幾點考慮：

3.1.1球磨機的改進

可從選用合適內襯、設定合理球磨轉速、加入合理的介質球的大中小級配等方面考慮。陶瓷行業應該推廣連續式、大噸位球磨機代替間隙式球磨機，這樣可提高生產能力，降低能耗。

3.1.2窯爐的改進

在窯爐設備上，采用高效、輕質保溫耐火材料及新型涂料。改善窯體結構,如增加窯長、窯寬，降低窯高。應使窯車窯具材料輕型化，窯車使用比熱低、強度高、隔熱性能好的材料來制備。加強窯體密封性、窯內壓力制度以及窯體與窯車之間、窯車相互間的嚴密性，降低窯頭負壓，保證燒成帶處于微正壓，減少進入窯內的冷空氣，從而減少排煙量，降低熱耗。采用自控技術，使窯爐的調節控制更加精確，窯爐余熱的利用更加充分等。

3.1.3噴霧干燥器節能

應從改善噴嘴結構來調節霧化效果，降低泥料水分等方面考慮。以上幾方面是國內陶瓷工業節能研究課題的主要環節，國外已做得比較成熟。

3.1.4工藝配方改進

由于大量的優質原料日漸減少，因此在新產品的開發上，應使用最少的原料開發出高附加值的產品，如大規格超薄磚的成功開發，有利于資源的合理利用，具有明顯的社會和經濟效益。又如新明珠公司正在研究的環保型低質原料基底復合材質陶瓷墻地磚，表面使用一層優質原料，基底是環保型低質原料，該項目得到了政府的資助。采用低溫快燒技術，在配方中適當地加入少量的添加劑，選用適于快燒的原料（如硅灰石、透輝石），實現低溫快燒是燒成節能的有效途徑；近年來，我國不少陶瓷企業在釉面磚、玉石磚、水晶磚、滲花磚、大顆粒和微粉磚的陶瓷工藝和燒成技術上取得了重大突破，實現了一次燒成新工藝，燒成的綜合能耗和電耗下降了30%以上，大大節約了廠房和設備投資，同時也提高了產品的產量。

3.2 “三廢”減排

“三廢”指的是廢氣、廢水和廢物。“三廢”的過量排放會嚴重污染空氣、水資源并會占用空地。陶瓷行業是高污染、高能耗、運輸量大的行業，在治理“三廢”方面，應通過各種手段盡量減少三廢的排放量。使用清潔燃油，減少窯爐廢氣的排放；噴霧干燥器廢氣、水煤漿發生器廢氣的排放量也要減少，控制壓機粉塵，拋光污水回收利用等，特別是廢氣余熱的利用要加強，以降低能耗；應用高科技裝置降低粉塵，減少對環境有污染的廢氣（如SO2，NOx，CO，CO2及煙塵等）的排放，另外，陶瓷熟料的回收再利用等措施也將逐漸得到控制和改進。

3.3 個性化產品的設計

隨著生活水平的不斷提高，人們對大自然原生態的追求和回歸大自然的愿望日益強烈，設計出極具個性化的產品，必將引領市場潮流。裝飾設計是一門藝術，也是一門學問，產品的設計無疑是最重要的措施之一，企業家應該像當年重視工藝技術一樣對待產品的設計，這將是企業做大做強的重要途徑之一。目前這個領域在中國陶瓷行業才剛剛起步。

4技術中心未來發展的幾點思考

在市場競爭日益激烈和原材料、燃料成本上漲的情況下，提高企業的技術力量和擁有產品的關鍵技術是企業做大做強的根本保證和基礎。因此，許多企業紛紛申請成立了企業技術中心，新明珠、東鵬、歐神諾、鷹牌、博德精工等相繼通過了省級企業技術中心的認定。技術中心是在企業集團決策層組建的，具有重大技術發展和產業發展投資決策咨詢權的綜合性機構，是企業技術創新體系的核心。技術中心應從戰略的高度，健全企業創新機制和組織架構，營造有利于創新活動的環境氛圍，加大資金和人才的投入力度，促進技術創新成果的產業化和收益最大化，增強企業核心競爭力。

4.1 開發具有明顯社會和經濟效益的多功能陶瓷新產品

以節能降耗和節約資源為主線，以增加新產品功能為目標，以配合生產對現有設備和工藝技術進行改造為輔助，提高現有工藝的生產水平，同時提升產品的附加值。具體如下：

4.1.1 陶瓷磚向薄型化發展

優質的泥砂原料日漸匱乏，研究大規格超薄磚是解決這一問題的有效途徑之一。目前該技術在國外已經有成功的案例。早在2002年華廈陶研所、科達機電等幾家單位已經立項聯合研制此項目，由于涉及到技術裝備和工藝技術的較大改進，研發有相當大的難度，但前景美好，企業技術中心應承擔此重擔，集合各部門信息、資源和科技優勢，使項目早日取得成功。

4.1.2替代優質原料

在現有陶瓷磚的基礎上，用劣質原料替代優質原料的方法將是一個熱點領域。優質原料越來越少，劣質原料不但多而且價格低，利用劣質原料的社會意義巨大。新明珠與華南理工大學合作的項目《低品質原料基底復合材質陶瓷墻地磚》、《基于節能高性能免燒陶瓷研發及產業化》的研發具有很大的社會意義。

4.1.3陶瓷廢物的再利用

利用陶瓷工業的廢棄物生產陶瓷磚，不但可降低生產成本，變廢為寶，同時也解決了廢物處理的問題，一舉兩得。利用現有的陶瓷熟料當骨料，加入部分添加劑，研制開發一種可迅速滲水的陶瓷磚，不但可以解決因下雨而產生的路面積水問題，天晴時，滲入磚底下或保留在磚里面的水會蒸發到大氣中，可起到調節空氣濕度、降低大氣溫度、消除“城市熱島”作用。

4.2設備和工藝技改

設備方面的技改，一要以節能為出發點，二要保持設備工作的穩定性，三要改善產品的某種功能。具體如下：

4.2.1布料設備的研制與改進

改進的目的主要是提高布料效果，使其具有仿石紋理，立體感和質感達到天然石材的效果，這方面還有很大的潛力可挖。在設備的研制項目上，思路和方法很重要，必須考慮動作的穩定性、合理性、速度和產品的創新性，涉及的領域包括機械、電器和工藝等多方面，因此一個項目的投入周期較長，投資較大，但最能出新品。這也是能出新花色、新品種的關鍵工序，應重點對布料設備進行改進和研究。

4.2.2拋光線技改

拋光線的技改主要考慮怎樣才能更節電節水。拋光工序的電耗和水耗相當大，在替代拋光磨頭材料，減少磨頭個數等方面有待改進。

4.2.3球磨機的技改

球磨機是耗電大戶，球磨機內襯的選用、料球的配比、球磨介質的級配、利用變頻球磨設置球磨轉速等的研究，是節能和改善球磨效率方面值得研究和改進的環節，前景良好，國外在這一領域的節能措施和控制技術比較高，比國內提高近30%的節能水平。

4.2.4噴霧塔節能

改用水煤漿供熱，降低泥漿的含水率等是節能的兩個主要方向，目前，還可以在其它方面進行改進，如改進泥漿噴頭，達到較高的霧化效果等。

4.3產學研合作項目

形成以企業為主體，產學研相結合的科研體系。利用學校的科研優勢、信息優勢、科研隊伍和企業的場地，這樣人力和物力優勢相結合，可加快技術的產業化，把先進的技術更快的應用于企業，同時，可以培養人才，承擔社會責任。

5結語

目前陶瓷行業的形勢是節能降耗、“廢氣”減排，全面推行清潔生產達到政府環保要求，加快速度開發具有新功能、新花色、新特色的建筑陶瓷產品。制定創新戰略，完善企業技術中心的規范管理，增強企業的競爭力，才能使建筑陶瓷技術含量更高，更能滿足顧客的需求。

參考文獻

1曾令可. 陶瓷工業的節能技術

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

Jian Runtong Wu Xigui

篇（7）

環境教育不僅僅停留在課本上，開設專題講座或辯論會等形式，更能加強學生對某一具體環境問題的認識。同時通過辯論，讓學生能夠真正視環境保護為己任，樹立科學的環保意識。

楓溪區是全國重要的陶瓷生產基地，陶瓷生產為地方經濟發展做出巨大貢獻。但無可否認，陶瓷工業快速發展和大規模生產所帶來的大量廢氣、廢物、廢料和噪聲，也給環境帶來了非常嚴重的污染。本校學生家庭大多從事陶瓷生產或相關產業，從小耳濡目染，對陶瓷生產流程有一定的了解。就本地區的學生而言，在不久的將來，他們中的大部分完成學業之后，都將從事陶瓷生產和經營，將成為陶瓷產業的主力軍。因此，對他們進行陶瓷生產與環境保護、經濟發展與環境可持續發展等問題的教育，現實意義十分重大。

我從這方面入手，利用課余時間開設講座。講座內容主要介紹近20年來本地陶瓷行業的發展，對地方經濟的推動以及對環境帶來的影響，從而加深學生對環境污染已成為阻礙陶瓷業發展這一現實問題的認識。例如，講解一些陶瓷公司現在致力于瓷坭環保材料的研究，都取得了重大的突破，填補了在瓷坭生產上可再生利用的一項空白，并獲得了發明獎。又如近幾年來，雨季經常會造成個別地方積澇成災，很大原因是由于在陶瓷生產過程中，沒經排淤的陶瓷廢水直接排入下水道，造成下水道堵塞而成。好多學生都對這些產生了濃厚興趣，由此激發了對環境保護的緊迫感、責任感和使命感。

二、主打課堂，發酵科學環保理念

在課堂教學中，盡可能結合教材中介紹或涉及的環境保護內容，結合當地實際，將環保意識寓于課堂教學之中，這樣才能在長期的潛移默化中達到對學生進行環境教育的目的。如通過學習《生物對環境的適應和影響》之后，學生就能形成“生物的生存依賴環境，受環境因素的制約，兩者相互依賴”的觀點，也能明白“地球是我們唯一的家園，我們要保護地球”。但是，教材中關于環境污染的內容，所占篇幅極小，有時老師無從下手，而學生的環保意識只是建立在抽象的理論和一些遙遠的事實上，得不到深刻的教育。本人堅持從本地的實際狀況入手，因地制宜進行引導，從身邊的實際例子談起，收到了意想不到的教學效果。

三、 走出課堂，感受科學環保活力

讓學生進行實地考察，直接感受，讓學生和大自然面對面接觸，最容易讓學生增強對環境保護知識的了解。因此，在這個環節上，一方面是動員學生到工廠區觀察工廠廢水、廢料（如顏色、濃度、味道、數量等），了解這些污染物的產生環節和處理方式。可以說，這里的陶瓷生產，在廢水和廢氣的處理上，幾乎沒什么處理的手段，從而使楓溪的大氣質量落后于其它地區。參觀工人的工作環境，與工人談話，了解他們的身體狀況，有何職業病等等，讓學生們深刻認識到工廠排出的廢物和發出的噪聲對人體健康的影響。另一方面，引導他們對工廠區附近的花草樹木、水中生物的觀察，再與遠離工廠區的生物進行比較，從而深刻認識到環境污染導致各種生物難以生存，生態平衡失調。

四、智慧比拼，共謀科學環保良策

篇（8）

目前，實際應用的氧傳感器有氧化鋯式氧傳感器和氧化鈦式氧傳感器兩種。而常見的氧傳感器又有單引線、雙引線和三根引線之分，；單引線的為氧化鋯式氧傳感器；雙引線的為氧化鈦式氧傳感器；三根引線的為加熱型氧化鋯式氧傳感器，原則上三種引線方式的氧傳感器是不能替代使用的。其中應用最多的是氧化鋯式氧傳感器。

一、氧化鋯式氧傳感器的構造

在使用三元催化轉換器以減少排氣污染的發動機上，氧傳感器是必不可少的元件。氧傳感器位于排氣管的第一節，在催化轉化器的前面。氧傳感器有個二氧化鋯（一種陶瓷）制造的元件，其里外都鍍有一層很薄的白金。陶瓷化鋯體在一端用鍍薄鉑層來封閉。后者到保護套中，并安裝在一個金屬體內。保護套起到進一步保護作用并使傳感器得以安裝到排氣歧管上。陶瓷體外部暴露在排氣中，而內部與環境大氣相通。

這個元件低溫時有很高的電阻，所以溫度低時不允許電流通過。但高溫時，由于空氣中和廢氣中氧的濃度差異，氧離子卻能通過這個元件。這就產生了電位差，白金將其放大。這樣，空燃比低于理論空燃比（較濃）時，在氧傳感器元件內（廢氣）外（大氣）之間有較大的氧氣濃度差。于是，傳感器產生一相對較強的電壓（約翰遜伏）。另一方面，如果混合氣稀，大氣和廢氣之間氧濃度差很小，傳感器也就只產生一相對較弱的電壓（接近0伏）。

由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOX的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向ECU發出反饋信號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。

二、汽車氧傳感器的工作原理

氧傳感器安裝在排氣歧管上，它可以檢測廢氣中的氧氣濃度，據此計算空燃比，并將結果傳送到ECU。

例如：

1、廢氣中氧氣濃度高

當廢氣中氧氣的百分比很大時，ECU將據此判定空燃比大，即混合氣很稀。

2、廢氣中氧氣濃度低

當廢氣中氧氣的百分比很小時，ECU將據此判定空燃比小，即混合氣很濃。溫度高于300℃時，所采用的陶瓷材料，用作氧化鐵的導體。在此條件下，如果傳感器兩側氧的百分比含量不同，就會在兩端產生電壓變化。兩種環境（空氣側和排氣側）中不同含氧量的測量值的這種變化告訴ECU，在排氣中剩余的氧含量，對保證燃燒有害廢氣生成是不合適的百分比。陶瓷材料在低于300℃溫度時是非線性的，因而傳感器不輸送有用信號。ECU有一個特殊功能，即在曖機時（開環運轉）停止對混合氣的調整。傳感器裝有加熱元件以盡快達到工作溫度。當電流流過加熱元件時，它縮短了使陶瓷成為鐵的導體的時間，而且使得傳感器可以裝在排氣管較后的部位。

在三元催化凈化器中，ECU利用來自氧傳感器的數據，調節空燃比，但其方法EFI裝置各標準化油器多少有些不同。

在EFI裝置中，EFI的ECU通過增減從噴油噴入氣缸的燃油量，調節空燃比。如果ECU從氧傳感器檢測到混合氣太濃，就會逐漸減少燃油噴射量，于是混合氣就變稀了。實際空燃比因此變得比理論空燃比大些（稀些）。發生這種情況時，ECU通過氧傳感器測出這個事實，就會開始逐漸增加噴射量。這樣，空燃比就會孌得低些（濃些）直到低于理論空燃比。于是，這樣循環反復，ECU主濁以這種方式，不斷地增減空燃比，使實際空燃比接近理論空燃比。

在使用化油器的裝置中，是用調節進入進氣口的空氣量調節空燃比。混合氣通常保持略濃理論空燃比。ECU內氧傳感器不斷得到空燃比的信息，并要據實際空燃比操縱EBCU（電控進氣閥）調節進入化油器進氣口的空氣量。如果混合氣太濃，就允許較多空氣進入，使其變稀：如果混合氣太稀，就允許較少空氣進入，使其變濃些。

三、汽車氧傳感器的常見故障

氧傳感器一旦出現故障，將使電子燃油噴射系統的電腦不能得到排氣管中氧濃度的信息，因而不能對空燃比進行反饋控制，會使發動機油耗和排氣污染增加，發動機出現怠速不穩、缺火、喘振等故障現象。因此，必須及時地排除故障或更換。

1、氧傳感器中毒

氧傳感器中毒是經常出現的且較難防治的一種故障，尤其是經常使用含鉛汽油的汽車，即使是新的氧傳感器，也只能工作幾千公里。如果只是輕微的鉛中毒，接著使用一箱不含鉛的汽油，就能消除氧傳感器表面的鉛，使其恢復正常工作。但往往由于過高的排氣溫度，而使鉛侵入其內部，阻礙了氧離子的擴散，使氧傳感器失效，這時就只能更換了。

另外，氧傳感器發生硅中毒也是常有的事。一般來說，汽油和油中含有的硅化合物燃燒后生成的二氧化硅，硅橡膠密封墊圈使用不當散發出的有機硅氣體，都會使氧傳感器失效，因而要使用質量好的燃油和油。修理時要正確選用和安裝橡膠墊圈，不要在傳感器上涂敷制造廠規定使用以外的溶劑和防粘劑等

2、積碳

由于發動機燃燒不好，在氧傳感器表面形成積碳，或氧傳感器內部進入了油污或塵埃等沉積物，會阻礙或阻塞外部空氣進入氧傳感器內部，使氧傳感器輸出的信號失準，ECU不能及時地修正空燃比。產生積碳，主要表現為油耗上升，排放濃度明顯增加。此時，若將沉積物清除，就會恢復正常工作。

3、氧傳感器陶瓷碎裂

氧傳感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲擊或用強烈氣流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，處理時要特別小心，發現問題及時更換。

4、加熱器電阻絲燒斷

對于加熱型氧傳感器，如果加熱器電阻絲燒蝕，就很難使傳感器達到正常的工作溫度而失去作用。

5、氧傳感器內部線路斷脫。

四、汽車氧氣傳感器的檢查方法

1、氧傳感器加熱器電阻的檢查

拔下氧傳感器線束插頭，用萬用表電阻檔測量氧傳感器接線端中加熱器接柱與搭鐵接柱之間的電阻，其阻值為4-40Ω(參考具體車型說明書)。如不符合標準，應更換氧傳感器。

2、氧傳感器反饋電壓的測量

測量氧傳感器的反饋電壓時，應拔下氧傳感器的線束插頭，對照車型的電路圖，從氧傳感器的反饋電壓輸出接線柱上引出一條細導線，然后插好線束插頭，在發動機運轉中，從引出線上測出反饋電壓(有些車型也可以由故障檢測插座內測得氧傳感器的反饋電壓，如豐田汽車公司生產的系列轎車都可以從故障檢測插座內的OX1或OX2端子內直接測得氧傳感器的反饋電壓)。

對氧傳感器的反饋電壓進行檢測時，最好使用具有低量程(通常為2V)和高阻抗(內阻大于10MΩ)的指針型萬用表。具體的檢測方法如下：

1)將發動機熱車至正常工作溫度(或起動后以2500r/min的轉速運轉2min)；

2)將萬用表電壓檔的負表筆接故障檢測插座內的E1或蓄電池負極，正表筆接故障檢測插座內的OX1或OX2插孔，或接氧傳感器線束插頭上的號|出線；

3)讓發動機以2500r/min左右的轉速保持運轉，同時檢查電壓表指針能否在0-1V之間來回擺動，記下10s內電壓表指針擺動的次數。在正常情況下，隨著反饋控制的進行，氧傳感器的反饋電壓將在0.45V上下不斷變化，10s內反饋電壓的變化次數應不少于8次。如果少于8次，則說明氧傳感器或反饋控制系統工作不正常，其原因可能是氧傳感器表面有積碳，使靈敏度降低所致。對此，應讓發動機以2500r/min的轉速運轉約2min，以清除氧傳感器表面的積碳，然后再檢查反饋電壓。如果在清除積碳可后電壓表指針變化依舊緩慢，則說明氧傳感器損壞，或電腦反饋控制電路有故障。

4）檢查氧傳感器有無損壞

拔下氧傳感器的線束插頭，使氧傳感器不再與電腦連接，反饋控制系統處于開環控制狀態。將萬用表電壓檔的正表筆直接與氧傳感器反饋電壓輸出接線柱連接，負表筆良好搭鐵。在發動機運轉中測量反饋電壓，先脫開接在進氣管上的曲軸箱強制通風管或其他真空軟管，人為地形成稀混合氣，同時觀看電壓表，其指針讀數應下降。然后接上脫開的管路，再拔下水溫傳感器接頭，用一個4-8KΩ的電阻代替水溫傳感器，人為地形成濃混合氣，同時觀看電壓表，其指針讀數應上升。也可以用突然踩下或松開加速踏板的方法來改變混合氣的濃度，在突然踩下加速踏板時，混合氣變濃，反饋電壓應上升；突然松開加速踏板時，混合氣變稀，反饋電壓應下降。如果氧傳感器的反饋電壓無上述變化，表明氧傳感器已損壞。

另外，氧化鈦式氧傳感器在采用上述方法檢測時，若是良好的氧傳感器，輸出端的電壓應以2.5V為中心上下波動。否則可拆下傳感器并暴露在空氣中，冷卻后測量其電阻值。若電阻值很大，說明傳感器是好的，否則應更換傳感器。

5)氧傳感器外觀顏色的檢查

從排氣管上拆下氧傳感器，檢查傳感器外殼上的通氣孔有無堵塞，陶瓷芯有無破損。如有破損，則應更換氧傳感器。

通過觀察氧傳感器頂尖部位的顏色也可以判斷故障：

①淡灰色頂尖：這是氧傳感器的正常顏色；

②白色頂尖：由硅污染造成的，此時必須更換氧傳感器；

③棕色頂尖：由鉛污染造成的，如果嚴重，也必須更換氧傳感器；

④黑色頂尖：由積碳造成的，在排除發動機積碳故障后，一般可以自動清除氧傳感器上的積碳。

結束語：為了節能和防止汽車污染，西方發達國家大都裝有氧傳感器，對我國來說裝汽車用氧傳感器勢在必行。我國汽車工業同國外的主要差距之一，也表現在汽車傳感器方面。因此，可得出氧傳感器推廣應用的前景十分樂觀。

參考文獻：

篇（9）

目前，實際應用的氧傳感器有氧化鋯式氧傳感器和氧化鈦式氧傳感器兩種。而常見的氧傳感器又有單引線、雙引線和三根引線之分，；單引線的為氧化鋯式氧傳感器；雙引線的為氧化鈦式氧傳感器；三根引線的為加熱型氧化鋯式氧傳感器，原則上三種引線方式的氧傳感器是不能替代使用的。其中應用最多的是氧化鋯式氧傳感器。

一、氧化鋯式氧傳感器的構造

在使用三元催化轉換器以減少排氣污染的發動機上，氧傳感器是必不可少的元件。氧傳感器位于排氣管的第一節，在催化轉化器的前面。氧傳感器有個二氧化鋯（一種陶瓷）制造的元件，其里外都鍍有一層很薄的白金。陶瓷化鋯體在一端用鍍薄鉑層來封閉。后者到保護套中，并安裝在一個金屬體內。保護套起到進一步保護作用并使傳感器得以安裝到排氣歧管上。陶瓷體外部暴露在排氣中，而內部與環境大氣相通。

這個元件低溫時有很高的電阻，所以溫度低時不允許電流通過。但高溫時，由于空氣中和廢氣中氧的濃度差異，氧離子卻能通過這個元件。這就產生了電位差，白金將其放大。這樣，空燃比低于理論空燃比（較濃）時，在氧傳感器元件內（廢氣）外（大氣）之間有較大的氧氣濃度差。于是，傳感器產生一相對較強的電壓（約翰遜伏）。另一方面，如果混合氣稀，大氣和廢氣之間氧濃度差很小，傳感器也就只產生一相對較弱的電壓（接近0伏）。

由于混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOX的凈化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧傳感器，用以檢測排氣中氧的濃度，并向ECU發出反饋信號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。

二、汽車氧傳感器的工作原理

氧傳感器安裝在排氣歧管上，它可以檢測廢氣中的氧氣濃度，據此計算空燃比，并將結果傳送到ECU。

例如：

1、廢氣中氧氣濃度高

當廢氣中氧氣的百分比很大時，ECU將據此判定空燃比大，即混合氣很稀。

2、廢氣中氧氣濃度低

當廢氣中氧氣的百分比很小時，ECU將據此判定空燃比小，即混合氣很濃。溫度高于300℃時，所采用的陶瓷材料，用作氧化鐵的導體。在此條件下，如果傳感器兩側氧的百分比含量不同，就會在兩端產生電壓變化 。兩種環境（空氣側和排氣側）中不同含氧量的測量值的這種變化告訴ECU，在排氣中剩余的氧含量，對保證燃燒有害廢氣生成是不合適的百分比。陶瓷材料在低于300℃溫度時是非線性的，因而傳感器不輸送有用信號。ECU有一個特殊功能，即在曖機時（開環運轉）停止對混合氣的調整。傳感器裝有加熱元件以盡快達到工作溫度。當電流流過加熱元件時，它縮短了使陶瓷成為鐵的導體的時間，而且使得傳感器可以裝在排氣管較后的部位。

在三元催化凈化器中，ECU利用來自氧傳感器的數據，調節空燃比，但其方法EFI裝置各標準化油器多少有些不同。

在EFI裝置中，EFI的ECU通過增減從噴油噴入氣缸的燃油量，調節空燃比。如果ECU從氧傳感器檢測到混合氣太濃，就會逐漸減少燃油噴射量，于是混合氣就變稀了。實際空燃比因此變得比理論空燃比大些（稀些）。發生這種情況時，ECU通過氧傳感器測出這個事實，就會開始逐漸增加噴射量。這樣，空燃比就會孌得低些（濃些）直到低于理論空燃比。于是，這樣循環反復，ECU主濁以這種方式，不斷地增減空燃比，使實際空燃比接近理論空燃比。

在使用化油器的裝置中，是用調節進入進氣口的空氣量調節空燃比。混合氣通常保持略濃理論空燃比。ECU內氧傳感器不斷得到空燃比的信息，并要據實際空燃比操縱EBCU（電控進氣閥）調節進入化油器進氣口的空氣量。如果混合氣太濃，就允許較多空氣進入，使其變稀：如果混合氣太稀，就允許較少空氣進入，使其變濃些。

三、汽車氧傳感器的常見故障

氧傳感器一旦出現故障，將使電子燃油噴射系統的電腦不能得到排氣管中氧濃度的信息，因而不能對空燃比進行反饋控制，會使發動機油耗和排氣污染增加，發動機出現怠速不穩、缺火、喘振等故障現象。因此，必須及時地排除故障或更換。

1、氧傳感器中毒

氧傳感器中毒是經常出現的且較難防治的一種故障，尤其是經常使用含鉛汽油的汽車，即使是新的氧傳感器，也只能工作幾千公里。如果只是輕微的鉛中毒，接著使用一箱不含鉛的汽油，就能消除氧傳感器表面的鉛，使其恢復正常工作。但往往由于過高的排氣溫度，而使鉛侵入其內部，阻礙了氧離子的擴散，使氧傳感器失效，這時就只能更換了。

另外，氧傳感器發生硅中毒也是常有的事。一般來說，汽油和油中含有的硅化合物燃燒后生成的二氧化硅，硅橡膠密封墊圈使用不當散發出的有機硅氣體，都會使氧傳感器失效，因而要使用質量好的燃油和油。修理時要正確選用和安裝橡膠墊圈，不要在傳感器上涂敷制造廠規定使用以外的溶劑和防粘劑等

2、積碳

由于發動機燃燒不好，在氧傳感器表面形成積碳，或氧傳感器內部進入了油污或塵埃等沉積物，會阻礙或阻塞外部空氣進入氧傳感器內部，使氧傳感器輸出的信號失準，ECU不能及時地修正空燃比。 產生積碳，主要表現為油耗上升，排放濃度明顯增加。此時，若將沉積物清除，就會恢復正常工作。

3、氧傳感器陶瓷碎裂

氧傳感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲擊或用強烈氣流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，處理時要特別小心，發現問題及時更換。

4、加熱器電阻絲燒斷

對于加熱型氧傳感器，如果加熱器電阻絲燒蝕，就很難使傳感器達到正常的工作溫度而失去作用。

5、氧傳感器內部線路斷脫。

四、汽車氧氣傳感器的檢查方法 1、氧傳感器加熱器電阻的檢查

拔下氧傳感器線束插頭，用萬用表電阻檔測量氧傳感器接線端中加熱器接柱與搭鐵接柱之間的電阻，其阻值為4-40Ω(參考具體車型說明書)。如不符合標準，應更換氧傳感器。

2、氧傳感器反饋電壓的測量

測量氧傳感器的反饋電壓時，應拔下氧傳感器的線束插頭，對照車型的電路圖，從氧傳感器的反饋電壓輸出接線柱上引出一條細導線，然后插好線束插頭，在發動機運轉中，從引出線上測出反饋電壓(有些車型也可以由故障檢測插座內測得氧傳感器的反饋電壓，如豐田汽車公司生產的系列轎車都可以從故障檢測插座內的OX1或OX2端子內直接測得氧傳感器的反饋電壓)。

對氧傳感器的反饋電壓進行檢測時，最好使用具有低量程(通常為2V)和高阻抗(內阻大于10MΩ)的指針型萬用表。具體的檢測方法如下：

1)將發動機熱車至正常工作溫度(或起動后以2500r/min的轉速運轉2min)；

2)將萬用表電壓檔的負表筆接故障檢測插座內的E1或蓄電池負極，正表筆接故障檢測插座內的OX1或OX2插孔，或接氧傳感器線束插頭上的號|出線；

3)讓發動機以2500r/min左右的轉速保持運轉，同時檢查電壓表指針能否在0-1V之間來回擺動，記下10s內電壓表指針擺動的次數。在正常情況下，隨著反饋控制的進行，氧傳感器的反饋電壓將在0.45V上下不斷變化，10s內反饋電壓的變化次數應不少于8次。如果少于8次，則說明氧傳感器或反饋控制系統工作不正常，其原因可能是氧傳感器表面有積碳，使靈敏度降低所致。對此，應讓發動機以2500r/min的轉速運轉約2min，以清除氧傳感器表面的積碳，然后再檢查反饋電壓。如果在清除積碳可后電壓表指針變化依舊緩慢，則說明氧傳感器損壞，或電腦反饋控制電路有故障。

4）檢查氧傳感器有無損壞

拔下氧傳感器的線束插頭，使氧傳感器不再與電腦連接，反饋控制系統處于開環控制狀態。將萬用表電壓檔的正表筆直接與氧傳感器反饋電壓輸出接線柱連接，負表筆良好搭鐵。在發動機運轉中測量反饋電壓，先脫開接在進氣管上的曲軸箱強制通風管或其他真空軟管，人為地形成稀混合氣，同時觀看電壓表，其指針讀數應下降。然后接上脫開的管路，再拔下水溫傳感器接頭，用一個4-8KΩ的電阻代替水溫傳感器，人為地形成濃混合氣，同時觀看電壓表，其指針讀數應上升。也可以用突然踩下或松開加速踏板的方法來改變混合氣的濃度，在突然踩下加速踏板時，混合氣變濃，反饋電壓應上升；突然松開加速踏板時，混合氣變稀，反饋電壓應下降。如果氧傳感器的反饋電壓無上述變化，表明氧傳感器已損壞。

另外，氧化鈦式氧傳感器在采用上述方法檢測時，若是良好的氧傳感器，輸出端的電壓應以2.5V為中心上下波動。否則可拆下傳感器并暴露在空氣中，冷卻后測量其電阻值。若電阻值很大，說明傳感器是好的，否則應更換傳感器。

5)氧傳感器外觀顏色的檢查

從排氣管上拆下氧傳感器，檢查傳感器外殼上的通氣孔有無堵塞，陶瓷芯有無破損。如有破損，則應更換氧傳感器。

通過觀察氧傳感器頂尖部位的顏色也可以判斷故障：

①

淡灰色頂尖：這是氧傳感器的正常顏色；

②

白色頂尖：由硅污染造成的，此時必須更換氧傳感器；

③

棕色頂尖：由鉛污染造成的，如果嚴重，也必須更換氧傳感器；

④

黑色頂尖：由積碳造成的，在排除發動機積碳故障后，一般可以自動清除氧傳感器上的積碳。

結束語：為了節能和防止汽車污染，西方發達國家大都裝有氧傳感器，對我國來說裝汽車用氧傳感器勢在必行。我國汽車工業同國外的主要差距之一，也表現在汽車傳感器方面。因此，可得出氧傳感器推廣應用的前景十分樂觀。

參考文獻

【1】

王銀.陳丙辰 .汽車傳感器使用與檢修. 北京: 金盾出版社2002

【2】

篇（10）

2創新技術催化低碳成果。

一方面依靠技術進步抓節能。一是新工藝節能，采用新配方不斷提高工藝水平、優化產品結構、降低能耗和生產成本。比如景德鎮常青公司改進原料配方和燒成工藝，使燒成溫度由原來的1320℃降為1200℃，節約了近四分之一的燒成成本，實現了低碳排放、節能增效。二是新技術節能。新型煤氣爐、新型燃燒窯的應用，輕質保溫筑窯耐火材料和低熱容窯車的推廣，使用發生爐煤氣、構筑環保型節能窯爐、(蓄熱式)高溫空氣燃燒技術的應用、應用新材料進行舊窯技術改造等都是很好的舉措。改進窯爐材料結構在陶瓷燒成節能方面取得明顯效果。由于高效節能陶瓷纖維材料的采用，現代陶瓷窯爐實現產量、節能與快速燒成等目標。采用全纖維結構的窯爐比傳統耐火磚窯爐節約燃料費用50%以上，如果加上匣缽等輔材熱耗的損失，新型窯爐已較之傳統窯爐節能在65%～70%左右。另一方面，可以回收利用余熱、廢氣和廢渣。（1）余熱回收。回收窯尾廢氣的熱量加以利用是提高窯爐效率的關鍵。國內隧道窯排煙溫度一般在200～300℃，也有高達400℃，個別倒焰窯的排煙溫度可高達560℃。回收煙氣中的余熱加熱空氣作為烘干坯件的熱源，可以取得較好的節能效果。（2）廢渣利用。一些陶瓷企業創造性地開創了一種利用陶瓷拋光廢渣或陶瓷廢料生產超薄陶瓷的工藝方法。這種工藝方法有三大優勢：①整個流程簡單且對原料沒有特殊的要求；②能夠對陶瓷拋光廢渣或陶瓷廢料進行大量處理而不再占用土地；③原料經過超細處理，這樣在燒制的過程中由于粒度細、傳熱速度快，因此燒成時間大大縮短，降低了能耗，既推動了產業進步，又徹底解決了環境污染問題，非常附合低碳化的要求。

3資金支持提供低碳后盾。

（1）加大信貸支持力度。一是商業性金融機構要根據有關低碳陶瓷的發展特點，積極探索適應低碳陶瓷企業的多形式的貸款擔保方式，不斷拓寬融資渠道。二是政策性銀行要加大對低碳陶瓷科技專項、重點行業與重要區域的資金支持力度；加強與商業性金融機構的合作，通過聯合貸款、銀團貸款等多種合作方式，為起步資金大、項目回收期長的重點低碳、循環項目提供全程的金融服務，并根據項目不同階段的信貸需求提供不同的信貸產品。（2）推動保險機制創新。政府要鼓勵保險公司積極探索低碳陶瓷企業的保險保障機制，為低碳陶瓷的新技術、新工藝等核心技術的開發提供更多的保險服務。同時，要積極探索開展環境污染責任保險試點工作，并利用保險機制促進企業加強環境風險管理，分散企業經營風險，提高企業環境事故預防能力。（3）增強直接融資能力。低碳、循環經濟企業也要主動加強與政府和銀行溝通，多角度拓展直接融資渠道。通過規范的股份制改造，盡快實現在境內外資本市場上市融資。發行企業債券、公司債券和短期融資券等，增強其直接融資能力。（4）引入創業投資支持。鼓勵設立各類創業投資基金，完善創業投資與低碳、循環經濟投資相結合的融資模式，引導社會資金包括民間資金流向低碳陶瓷企業。積極創造條件吸引國內證券公司、保險公司等金融機構在法律法規和有關監管規定許可的前提下，來景德鎮市開展創業投資業務。支持創業投資企業在法律法規規定的范圍內通過股權融資方式增強低碳、循環經濟的投資能力。進一步增加“景德鎮市高新技術成果轉化風險投資基金”的資金實力，逐年做大基金總量。

篇（11）

1 引 言

傳統陶瓷產品雖然創造了人類需要的物質和精神財富，但是未能充分利用資源，且消耗大量能源，產生大量排放物，造成了較為嚴重的環境污染。綠色陶瓷是指合理利用自然資源，在生產制作過程中無環境污染、能耗低，使用時無害于人類健康的陶瓷產品。其在生產、使用、廢棄和再生循環過程中與生態環境相協調，滿足最少資源和能源消耗、最小或無環境污染、最佳使用性能、最高循環再利用率，并對人類的生活無毒害[1-3]。筆者所在公司經過三年的研究，完成了高摻量使用陶瓷磚廢渣等固廢物的課題，不但完全消化了本公司產生的廢渣，而且還吸納了社會上的陶瓷磚廢渣，實現了陶瓷廢渣全循環利用生產綠色陶瓷產品。

2 研究方法

2.1識別陶瓷工業廢渣的特性

目前， 在陶瓷行業中應用的工業固體廢棄物主要有各種工業尾礦、廢渣、廢料，如煤矸石、粉煤灰、赤泥、金礦尾砂、冶金礦渣、化工廢渣、玻璃廢料、陶瓷廢料、耐火材料廢料等[4]。陶瓷生產污水處理系統沉淀物，經壓濾去水后形成的污水泥，其成分與陶瓷原料非常接近，只是混入了大量雜質，難于利用；坯體廢料主要是指陶瓷制品煅燒前所形成的廢料，包括上釉坯體廢料及無釉坯體廢料，此類廢料經過分類處理，揀去雜物、除鐵后可直接化漿加以循環利用；燒成廢料是陶瓷制品經煅燒后生成的廢料（通稱陶瓷廢磚），主要是燒成廢品和在拋光、貯存、搬運中損壞的產品，這類廢料需要經過粉碎加工，通過調整生產配方，摻入少量廢料進行循環利用；瓷質磚及厚釉磚等經刮平定厚、研磨拋光及磨邊倒角等一系列深加工，產生大量的拋光磚廢渣，由于廢渣中含有氯離子，加入配方中容易造成瓷磚針孔起泡，難以利用；廢釉料、水洗泥加工、泥漿過篩等二次廢渣，噴霧干燥塔燃燒的水煤漿廢渣等，此類廢渣成分復雜，難于利用；選礦廢渣、煤氣站廢渣，此類廢渣成分復雜，也難以循環利用，一直以填埋處理。

2.2 廢渣的管理和分類利用

2.2.1廢渣按分類堆放、均化、加強檢測、調整配料

首先控制廢坯、廢泥的來源穩定，通過多次抽樣檢測，發現廢坯及廢泥的化學成分和瓷質磚料相近，一般帶有顏色，將顏色相近的集中堆放與陳腐，提高其可塑性并保證呈色的穩定；將廢瓷磚按外觀顏色分類堆放；泥漿過篩等二次廢渣、水煤漿廢渣經過檢測，根據成分特性分類，加工成一定細度的粒子用作陶瓷坯體骨料，既降低了原材料成本，又減少因陶瓷工業廢渣帶來的污染，同時提高了瓷磚本身的藝術裝飾效果。

2.2.2充分利用鈣、鎂特性，節約能耗

廢渣中鈣、鎂含量一般比較高，在生產過程中可以充分利用其助熔特性，促進低溫快速燒成，節約能耗；部分廢泥陳腐時間較長，可以利用其粘性較好的特性提高坯體強度。

2.3配方研制與工藝技術參數

2.3.1原料的選用

對收集到的陶瓷廢渣進行系統分類，具體分析它們的化學成分，一般陶瓷廢渣的成分見表1。

配方中由于廢渣含量比較多，需要適當增加泥的含量，以提高坯體強度；在燒成低溫階段適當放緩升溫速度，以充分燃燒廢渣中的有機物。坯料礦物配方組成見表2。

2.3.2粉料制備

對陶瓷廢坯與白泥進行球磨，泥漿細度控制在250目篩余1.5%~3.0%，經噴霧干燥塔造粒；對陶瓷廢磚粒進行機械粉碎，選擇粒度在60~120目的顆粒；對粉煤灰、水洗泥殘渣進行篩選，選擇60~150目的顆粒；按配方配比計量輸送至撈粒機內均勻混合撈粒，在撈粒過程中添加分散劑等添加劑，保證顆粒的均勻性；成形的工作壓力控制在20~22MPa，壓制周期為6~10次/min，干燥溫度為140~170℃，干燥時間控制在15~25min。產品生產的工藝流程見圖1。

2.3.3燒成工藝的調整

工業廢渣含鈣、鎂等低溫成分較多，對促進燒結有一定幫助，但廢渣中有機物含量也相對較高，需要在低溫階段放慢燒成速度，充分排除有機物，否則會對產品質量產生影響。經過幾個月的反復實驗與結果測試分析，確定了燒成曲線：燒成溫度1180℃，燒成周期28~35 min，燒成曲線見圖2。

2.4關鍵技術及要點

2.4.1對難處理的固體廢料進行精加工

要盡量多地利用陶瓷工業廢渣，就要研究各種廢渣的特性。如廢坯及廢泥的化學組成和瓷質磚料相近，可將其與白泥等粘性原料一起球磨陳腐；廢瓷磚、泥漿過篩等二次廢渣、水煤漿廢渣、選礦尾渣等需加工成一定細度的粒子用作為坯體骨料。通過精加工處理后，陶瓷工業廢渣的加入量可超過80%。

2.4.2采用低溫快燒技術，實現廢水、廢渣零排放，廢氣污染物大幅下降

廢磚等熟料廢渣的燒失量幾乎為零，燒成過程不象生料那樣發生各種物理化學變化，熱膨脹系數小，可適應快燒，節約能耗，降低產品成本。淘洗泥二次廢渣、水煤漿廢渣、選礦尾渣等顆粒廢渣不需要經過球磨與造粒，只需水選篩選，燒成收縮小；采用撈粒工藝與骨料均勻混合，促進燒結。根據國外相關測試，在高溫區降溫100℃，節能高達13%，因此采用低溫快燒技術節能效果顯著。

2.4.3對不同廢渣顆粒進行撈料，形成獨特的藝術效果

對不同廢渣顆粒進行撈料，形成獨特的藝術效果，利用廢渣顆粒的尺寸配比和顏色搭配，可以將天然的花崗巖、戈壁砂模仿得惟妙惟肖。

3 產品性能

加入80%陶瓷工業廢渣的產品，其性能達到GBMT4100－2006標準，優等品率達到96％以上，具體的性能指標見表3。

4 討 論

（1） 在回收的陶瓷廢渣中，有相當一部分為硬質材料，因此提高熟料廢渣的細度，是改善坯體燒結性能的重要措施，本項目選用高效率、節能、粉塵污染小的干法粉碎技術和設備，選用粉料顆粒度分選穩定的篩分設備，把陶瓷硬質廢渣加工成陶瓷生產用的精制原料。對于一般坯體用的廢渣，控制入球磨的粒度是10~60目；對于廢渣精制原料，其顆粒度穩定地控制在狹小的范圍內，且經處理后雜質和鐵質含量低，保證符合工藝要求；

（2） 廢磚等熟料廢渣的燒失量幾乎為零，燒成過程不象原礦那樣發生各種物理變化和化學反應，可適應快燒，但由于其為瘠性料，會使生坯強度下降，也影響燒結強度；廢磚等熟料經常混合有半熟料，半熟料廢渣混有雜質，易產生斑點、熔洞，但對生坯強度有好處，燒成過程參與各種物理變化和化學反應，可彌補熟料廢渣產生液相不足的弱點，有利生坯強度和燒結強度的提高。

（3） 不同吸水率的熟料廢渣，以及不同成分的半熟料廢渣，其燒結性能都要互相適應。因此本項目在對各類廢渣均化的基礎上，除了考慮化學成分滿足陶瓷磚性能的要求外，選擇了熟料廢渣多于半熟料廢渣的互補原則（該原則符合廢磚回收的特點）；又考慮到熟料廢渣回收種類的比例情況，選用吸水率低的廢渣多于吸水率高的廢渣；考慮到原礦原料對熟料廢渣在燒結過程中生成玻璃相方面的補償，加入了適量的礦化劑，以滿足工業生產的需要。

（4） 廢渣中的生料和熟料難于聚合，為了解決以瘠性料為主的坯料粘性和燒結活性差的問題，使盡量多的陶瓷固體廢渣得到利用，我們除了采用粘性好的粘土、適當增加粘土的含量以外，還開發了新型坯體增強劑，有效解決了坯料可塑性差的問題，開發的聚丙烯酸鈉坯體增強劑具有更好的增強效果。聚丙烯酸鈉在干燥后,分子結構仍為長鏈狀，可以在陶瓷顆粒之間架橋，產生交聯作用而形成不規則網狀結構,將陶瓷顆粒緊緊包裹，起到纖維增加坯體強度的類似作用。同時適當提高瘠性料的球磨細度，增大坯體成形壓力來提高燒結活性。下一步計劃通過科學調整配方和改善生產工藝，進一步提高廢渣的加入量。

（5） 燒成溫度與能耗的關系極大。研究表明，當燒成溫度從1400℃降至1200℃時，能耗可降低50%～60%。由此可見， 降低陶瓷產品的燒成溫度對于節能具有十分重要的意義[7]。本項目采用低溫快燒技術，降低燒成溫度20℃以上，節約能耗；采用高速燒嘴，提高氣體流速，強化氣體與制品之間的傳熱，比傳統燒嘴節約燃料10%～20%[6]。生產過程不產生新的污染，實現廢水、廢渣零排放，廢氣污染物大幅下降，達到綠色環保生產要求。

由于收集的陶瓷廢渣存在燒成溫度、吸水率的差異，因此，需要根據陶瓷廢渣的特點，尋找他們之間的共性，研制出燒成溫度寬的燒成曲線。

（6） 采用新的撈料工藝，為陶瓷外墻的花色開發提供了廣闊的空間。在生產中將各種顆粒按配方定量配比輸送到自動撈料機里均勻混合，定點定時往機腔內噴霧（含稀釋的增強液溶劑），保證混合時顆粒水分含量在7%~8%，避免在成形工序中分層開裂，過程控制比普通斑點瓷質磚以及大顆粒瓷磚的工藝要求更加細致嚴格，形成的裝飾效果更具特色，產品質量更加穩定。

5 結語

通過利用陶瓷生產過程中產生的大量陶瓷廢料、水煤漿廢渣、生產加工廢渣等工業廢渣生產綠色環保陶瓷，產品具有獨特的裝飾效果，有效節約了環境資源，符合我國能源政策。生產過程不產生新的污染，符合清潔生產要求，也為工業廢物的污染處理開辟了一條新的途徑。

參考文獻

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[7] 冼志勇,劉樹,曾令可.陶瓷行業應對節能減排的措施[J].佛山陶瓷,2009,6:13.

Producing Healthy Ceramic Products Using Ceramic Industrial Wastes

LUO Shu-fen