早在90年代初期，國(guó)外陶瓷窯爐界就開(kāi)始重視陶瓷窯爐中排出的NOx的污染這個(gè)問(wèn)題，并企圖從燃燒方式著手解決這個(gè)問(wèn)題。我國(guó)近年來(lái)也開(kāi)始逐步重視，科技界已有人跟蹤國(guó)外，試圖用脈沖燃燒來(lái)解決它；但陶瓷窯爐NOx的嚴(yán)重排放，不僅僅是改進(jìn)燃燒系統(tǒng)就可以得到解決的問(wèn)題，我們也進(jìn)行過(guò)測(cè)試，同一種窯型，燒成不同的產(chǎn)品，其煙氣中的NOx的含量就不同，窯內(nèi)燒成氣氛（氧化或還原）其所排放的煙氣中NOx含量亦不同，故陶瓷窯爐中NOx的產(chǎn)生是一個(gè)系統(tǒng)工程。由此看來(lái)，研究陶瓷窯爐中NOx的生成與破壞機(jī)理，并在其基礎(chǔ)上提出經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上可行的綜合治理方案已迫在眉睫。
1 NOx在陶瓷窯爐中生成的機(jī)理
燃燒礦物燃料如煤、原油、天然氣等；生成氮氧化物污染有三種；即熱力NOx，快速NOx，和燃料Nox[1～6]。
1.1 熱力N0x
關(guān)于熱力NOx的生成機(jī)理是高溫下空氣的N2氧化形成NO；，其主成速度與燃燒溫度有很大關(guān)系，當(dāng)燃燒溫度低于1400℃時(shí)熱力NOx生成速度較慢，當(dāng)溫度高于1400℃反應(yīng)明顯加快，根據(jù)阿累尼烏斯定律，反應(yīng)速度按指數(shù)規(guī)律增加。這說(shuō)明，在實(shí)際爐內(nèi)溫度分別不均勻的情況下，局部高溫的地方會(huì)生成很多的NOx；并會(huì)對(duì)整個(gè)爐內(nèi)的NOx生成量起決定性影響。熱力NOx的生成量則與空氣過(guò)剩系數(shù)有很大關(guān)系，氧濃度增加，NOx生成量也增加。當(dāng)出現(xiàn)15％的過(guò)量空氣時(shí)，NOx生成量達(dá)到最大：當(dāng)過(guò)量空氣超過(guò)15％時(shí)。由于NOx被稀釋?zhuān)紵郎囟认陆�，反而�?huì)導(dǎo)致NOx生成減少。熱力NOx的生成還與煙氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間有關(guān)，停留時(shí)間越長(zhǎng)，NOx越多。這是因?yàn)楦G爐燃燒溫度下，NOx的生成反應(yīng)還未達(dá)到平衡，因而NOx的生成量將隨煙氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間增長(zhǎng)而增加。至今認(rèn)為研究得比較充分的是Zeldovick等人的生成理論，其主要反應(yīng)如下：
1.2 快速NOx
快速NOx是1971年Fenimore根據(jù)碳?xì)淙剂项A(yù)混火焰的軸向NOx分布實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的，是燃料在燃燒過(guò)程中碳?xì)浠衔锓纸獾闹虚g產(chǎn)物N2反應(yīng)生成的氮氧化合物，其生成速度極快，主要在火焰面上形成，且生成量較小，一般在5％以下，其主要反應(yīng)如下：
在溫度低于2000K（1727℃）時(shí)，NOx主成主要通過(guò)CH一N2反應(yīng)；在不含氮的碳?xì)淙剂系蜏厝紵龝r(shí)，需重點(diǎn)考慮快速NOX的生成。
1.3燃料NOx
“燃料”NOx是由化學(xué)地結(jié)合在燃料中的雜環(huán)氮化物熱分解，并與氧化合而生成的NOx，其生成量與燃料中氮的含量有很大關(guān)系，當(dāng)燃燒中氮的含量超過(guò)0.1％時(shí)，結(jié)合在燃料的氮轉(zhuǎn)化為NOx的量占主要地位，如煤的含氮量一般為0.5～2.5％；燃料NOx的形成可占生成總量的60％以上，燃料氮轉(zhuǎn)化為NOx量主要取決于空氣過(guò)剩系數(shù)，空氣過(guò)剩系數(shù)降低，NOx的生成量也降低，這是因?yàn)樵谌毖鯛顟B(tài)下，燃料中揮發(fā)出來(lái)的氮與碳、氫競(jìng)爭(zhēng)不足的氧，由于氮缺乏競(jìng)爭(zhēng)能力，而減少了NOx的形成。其主要反應(yīng)途徑如下。（1）氮化物大量轉(zhuǎn)化為HCN和NH3，（2）HCN和NH3被氧化。反應(yīng)方程如下：
國(guó)際上開(kāi)展NOx生成機(jī)理及其控制的研究已有一二十年了。不過(guò)，目前關(guān)于燃燒過(guò)程中NOx生成的研究主要是以實(shí)驗(yàn)為主，還沒(méi)形成完善的理論，如在煤粉燃燒領(lǐng)域內(nèi)，主要是通過(guò)對(duì)具體過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究與分析：希望找到一些規(guī)律，為解決實(shí)際問(wèn)題提供依據(jù)、此外，從文獻(xiàn)中也可以看到所有的研究都是公式少、實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)多、定量分析少而定性解釋多的情況，這反映出NOX生成機(jī)理和控制是一個(gè)比較復(fù)雜、困難的領(lǐng)域，也是一個(gè)需要進(jìn)行大量工作和大有可為的領(lǐng)域。特別對(duì)于陶瓷窯爐的NOX生成機(jī)理研究的報(bào)道不多，由其引起的環(huán)境污染也還沒(méi)有引起足夠的重視。
2高溫陶瓷窯爐中NOx的生成及危害
陶瓷窯爐跟一般的工業(yè)爐如煉鋼爐，鍋爐等不同，陶瓷坯體的組成主要為礦物性原料、粘土質(zhì)氧化物及化工原料等組成，在高溫?zé)蛇^(guò)程中要進(jìn)行一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，釋放出大量有害化學(xué)成份，這些化學(xué)物質(zhì)與NOX的生成有何關(guān)系仍是一個(gè)迷、由于陶瓷坯體在陶瓷窯爐內(nèi)要進(jìn)行復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，故陶瓷坯體在燒制成陶瓷的過(guò)程中，由于燒成的產(chǎn)品類(lèi)型、窯爐類(lèi)型，原料、升溫制度、氣氛以及燒成過(guò)程中的溫度段等的不同，坯體或釉料中都有不同的揮發(fā)份揮發(fā)出來(lái)；如水蒸氣、硫化物、氟化物、硼化物、堿性蒸氣，鉛化物、三氯化鐵等等。這些揮發(fā)物以及坯體表面形成的活性氧化物在不同的氣氛和不同的燒成制度下，都將影響上述的NOX的生成與破壞反應(yīng)過(guò)程。如國(guó)外對(duì)傳統(tǒng)陶瓷窯爐排放有害氣體統(tǒng)計(jì)分析顯示，對(duì)墻面磚每噸產(chǎn)品NOX為0.61b，SO2為0.51b，對(duì)一般磚類(lèi)NOX為0.291b，S02為0.08lb。
據(jù)報(bào)道，我國(guó)共有建筑衛(wèi)生陶瓷廠(chǎng)3000多家，1997年建筑陶瓷產(chǎn)量已達(dá)18.42億平米，衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)量達(dá)6000萬(wàn)件[7]，除了建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)量居世界第一外，我國(guó)日用陶瓷的年產(chǎn)量為300億件也居世界第一[8]。全國(guó)燒成陶瓷的窯爐大小有上萬(wàn)座，一般窯爐廢氣中NOX含量可達(dá)100～150ppm．嚴(yán)重的可達(dá)幾百甚至幾千ppm。再加上我國(guó)窯爐的能源利用率很低。僅28～30％，為美國(guó)的一半。由此而造成了我國(guó)陶瓷窯爐排放的NOX量非常巨大，是我國(guó)工業(yè)污染的一個(gè)重要來(lái)源；要治理NOx污染問(wèn)題就必須解決陶瓷窯爐所排放的NOx污染問(wèn)題。而且燃料燃燒所引起的大氣環(huán)境污染、危害最大且又最難處理的是氮的氧化物NOx；NOx是形成酸雨及生成光化學(xué)霧的重要因素之一，由于它對(duì)人體健康和動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育有著直接的危害，已在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家引起普遍關(guān)注，而防治大氣環(huán)境污染研究的重點(diǎn)也已由對(duì)SO2的防治轉(zhuǎn)向?qū)Ox的防治，因?yàn)榍罢咭训玫捷^好的治理。
羊城晚報(bào)以醒目的大標(biāo)題作以下三個(gè)報(bào)道：①“陶瓷廠(chǎng)煙塵令黃皮樹(shù)禿頂”，廣東三水華盛果園年收成7萬(wàn)斤的無(wú)核黃皮水果場(chǎng)因陶瓷廠(chǎng)煙囪廢氣污染而“顆粒無(wú)收”這到底是天災(zāi)還是人禍（參看該報(bào)用2000年7月18日B2版）？②“千畝農(nóng)田欲哭無(wú)淚”一一一三水白坭鎮(zhèn)由于陶瓷廠(chǎng)煙囪廢氣污染而造成秧苗一天天枯萎蔬菜無(wú)法生長(zhǎng)。③花城上空（花城即為羊城的美稱(chēng)）為何飄起藍(lán)色煙霧——因?yàn)槊利惖幕ǔ且殉蔀榈趸镂廴咀顕?yán)重的城市之一。另?yè)?jù)該報(bào)2000年6月5日A2版有一條更驚人的報(bào)道“廣州是酸雨之城”文中舉例廣州地區(qū)降水的酸度PH值升高，出現(xiàn)酸雨頻率從前年的61.4％上升到62.6%，即不到兩場(chǎng)雨，便有一場(chǎng)是酸雨的比例，使廣州成為全國(guó)第二大酸雨高發(fā)區(qū)。在廣東省每年因酸雨而損失的40億元中，廣州就占20多億元。專(zhuān)家們都認(rèn)為酸雨與珠三角特別是佛山、順德（距離廣州10～30多公里）、東莞、增城等地的近千座陶瓷窯爐不無(wú)關(guān)系。近年來(lái)，酸雨在我國(guó)呈急劇蔓延之勢(shì)，80年代危害面積為1萬(wàn)平方公里，到90年代擴(kuò)大了100多萬(wàn)平方公里，占國(guó)土面積的28％。
3優(yōu)化配方，降低陶瓷的燒成溫度
NOx的生成主要在燃料燃燒過(guò)程中產(chǎn)生．其中氮少量來(lái)自燃料，大部分是空氣中的氮在高溫時(shí)同氧化合生成：
N2＋O2 = 2NO—Q
NOx的生成速度與燃燒過(guò)程中的最高溫度及氧氮的濃度有關(guān)，NOx生成的濃度與氣體在高溫區(qū)停留的時(shí)間密切相關(guān)，停留的時(shí)間越長(zhǎng)，煙氣中NOx的濃度越大，故在工藝中調(diào)整坯釉料配方，充分利用優(yōu)質(zhì)原料或工業(yè)廢渣[9]以及提高坯料細(xì)度等措施，以降低陶瓷的燒成溫度。如在高嶺石一蒙脫石質(zhì)粘土中引入Li2O時(shí)，液相出現(xiàn)的溫度由1170℃降至800℃，引入Na2O時(shí)降至815℃，引入K2O時(shí)降至925℃；又如添加1%的菱鎂礦和0.5％氧化鋅可使硬質(zhì)瓷燒成溫度從1390℃降至1300℃等，這方面的例子很多。據(jù)報(bào)道，當(dāng)其他條件相同時(shí)，燒成溫度每降低100℃，單位燃耗下降13％左右，而燒成時(shí)間每縮短10％，產(chǎn)量可增加10％．單位制品熱耗可降低4%[10]。故優(yōu)化配方，縮短燒成時(shí)間，不但可以節(jié)約燃料，減少?gòu)U氣的排放量，提高窯爐熱效率，提高產(chǎn)量、質(zhì)量，而且燒成溫度的降低，可大大減弱氮氧化物的生成條件，縮短燒成時(shí)間可抑制其生成過(guò)程。
4采用優(yōu)質(zhì)燃料
我國(guó)是世界上第三個(gè)煤炭?jī)?chǔ)量大國(guó)，也是世界上最大的煤炭消費(fèi)國(guó)，耗煤量占世界總耗煤量l／4。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)僅日用瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)中就有3000多座燃煤窯爐，達(dá)到窯爐總數(shù)的70％，而我國(guó)大氣中90％的SO2、85％的CO2、80％的ROX和50％的NOX均來(lái)自于煤燃燒，其中煤炭燃燒后排放的溫室氣體CO2占我國(guó)全部礦物燃料燃燒排放的85％。而我國(guó)每年的CO2排放量已排名世界第二位。這主要是煤為顆粒性燃料，與空氣接觸面積小，不易燃燒，在燃燒過(guò)程中需要很大的空氣過(guò)剩系數(shù)，故空氣用量大，除了帶走大量的熱（約占能耗35％～40％以上），而且由于燃煤含硫等雜質(zhì)多，廢氣中有害成份多，特別是NOx含量多，資料表明，窯爐煙氣NOx的平均濃度為404PPm。燃重油比燃煤好得多，由于重油經(jīng)加溫處理，降低了粘度及霧化風(fēng)的作用，使油滴粒度可達(dá)20～50μm，增大了與空氣接觸面積，改善與強(qiáng)化燃燒，按油滴的平均粒徑40～50μm 計(jì)。表面積可達(dá)130～150m2，是1Kg煤的100倍（煤平均5mm，1.5m2/Kg）[111]。故燃燒比較完全，熱效率高，可達(dá)7～10％，但由于重油是用原油經(jīng)常壓或減壓蒸餾提取分餾后的殘?jiān)碗s質(zhì)多，燃燒時(shí)除生成CO2外，同樣產(chǎn)生SO2、NOx、CO等有害氣體及黑色煙塵，煙塵中NOx的平均濃度有429PPm。氣體燃料是以小分子狀態(tài)分布，極易與空氣均勻混合，空氣過(guò)剩系數(shù)小，燃燒溫度高，煙氣量小，煙氣帶走熱量少，更不會(huì)產(chǎn)生黑煙、煤灰，是一種潔凈燃料；但在燃燒過(guò)程同樣會(huì)產(chǎn)生CO2溫室氣體，由于燃燒溫度高更易產(chǎn)生NOx，主要是燃料在燃燒過(guò)程中和空氣中的氧或來(lái)自燃料的氧在高溫中生成NOx，煙氣中的NOx平均濃度亦有287PPm。據(jù)統(tǒng)計(jì)燃?xì)飧G爐產(chǎn)品的熱效率比燃煤、燃重油提高2～3倍（以煤為燃料時(shí)窯爐平均熱效率為18.2％，油為30.8％，氣為50.4％），千克瓷能耗減少50～60％，而燃?xì)獾母G爐NOx排放量比燃煤少30％左右。燃油比燃煤少15％左右，充分說(shuō)明了采用優(yōu)質(zhì)燃料不但可以大大的提高產(chǎn)、質(zhì)量，降低能耗，提高窯爐的熱效率，而且可以大大減少窯爐因使用燃料的不同而造成的嚴(yán)重污染。
5采用新的燃燒技術(shù)及方法
窯爐燃燒過(guò)程中形成的NOx受很多因素影響，如空氣預(yù)熱溫度、燃料種類(lèi)、燒嘴及燃燒能力、爐溫、空氣過(guò)剩系數(shù)、爐子的密封性以及爐子的操作等。因此，降低NOx的主要措施也很多，除了上面所提到的降低燒成溫度，選擇優(yōu)質(zhì)燃料外，還可以從物理和化學(xué)兩種途徑來(lái)降低NOx的形成。
5.1 物理法防治
對(duì)于燃燒爐來(lái)說(shuō)，影響NOX形成的最主要因素是燃燒溫度和爐氣中N2和02含量。燃燒溫度越高，NOx生產(chǎn)就越多，且在高溫下?tīng)t氣中的N2和02反應(yīng)生產(chǎn)的NOx隨溫度增加呈指數(shù)關(guān)系增加，因此高溫度火焰產(chǎn)生的NOx就多。由于空氣預(yù)熱溫度越高，節(jié)能效果就越大，燃燒溫度就越高。但帶來(lái)的卻是NOx增加。因此要降低NOx生成，應(yīng)降低火焰峰值溫度，在保證燃燒完全的情況下減少空燃比，縮短燃燒氣體在高溫區(qū)域中滯留的時(shí)間。
�。�1）低NOx燃燒器
低N0x燃燒器的基本原理是利用再循環(huán)或分段燃燒技術(shù)等，使燃燒處于低氛濃度狀態(tài)。降低火焰溫度，與傳統(tǒng)的燃燒器相比，NOx的產(chǎn)生可減少30％～60％不等。如英國(guó)Hotwork公司研制開(kāi)發(fā)的RCB型低NOx畜熱式陶瓷燒嘴，每個(gè)燒嘴系統(tǒng)由一對(duì)畜熱器組成，畜熱器內(nèi)填充陶瓷顆粒，兩個(gè)畜熱器每隔60～90秒換向一次，分別起預(yù)熱空氣和排煙預(yù)熱陶瓷顆粒作用。日本研制的一種RSNT型低NOx燒嘴其基本特點(diǎn)是，使助燃空氣形成強(qiáng)旋流，通過(guò)一個(gè)狹窄通道使之與燃料混合，進(jìn)入燃燒室后，根據(jù)渦流原理，空氣旋轉(zhuǎn)力會(huì)使火焰中心形成一個(gè)負(fù)壓回流區(qū)，造成循環(huán)氣流，促使火焰溫度均勻化，避免火焰局部高溫的產(chǎn)生，且這個(gè)負(fù)壓回流區(qū)可以促進(jìn)燃燒，使燃料以較低的過(guò)�？諝庀禂�(shù)實(shí)現(xiàn)完全燃燒[12]。
（2）廢氣再循環(huán)法（ECR）
廢氣再循環(huán)法是一種投資不大但很有效的降低NOx的方法，其原理是從換熱器后的廢氣中抽出一部分廢氣送入高溫燃燒區(qū)中，從而沖淡燃燒區(qū)的氧含量，降低局部高溫；使NOx的生成量大大減低，同時(shí)還可以使火焰溫度更加均勻，在其較小的空氣過(guò)剩系數(shù)條件下，實(shí)現(xiàn)完全燃燒，相應(yīng)減少了燃料消耗量及燃燒區(qū)域的氧含量，從而抑制NOx生成，提高窯爐熱效率，對(duì)于燒氣窯爐NOx可減少20～70％，對(duì)燒煤及油窯爐，NOx可降低10～15％。
�。�3）分段燃燒法（staged combustion）
分段燃燒法又稱(chēng)兩段燃燒法；其原理是將助燃空氣分兩部分分別送入一次燃燒區(qū)域和二次燃燒區(qū)域，一次燃燒發(fā)生在燒嘴的燃燒室內(nèi)，此區(qū)域內(nèi)供給充足的燃料，使空氣中的氧氣迅速消耗，同時(shí)使火焰溫度較低，從而限制了NOx的形成，另外地使燒嘴耐火材料壽命提高；二次燃燒發(fā)生在燒嘴出口處的爐膛內(nèi)，此區(qū)域內(nèi)供給使燃料充分燃燒而無(wú)多余的助燃空氣；進(jìn)一步限制NOx形成。
�。�4）增氧燒成技術(shù)[13]
英國(guó)MG.Gas Products有限公司研制出一種注氧切縫設(shè)備，將氧注入陶瓷窯爐中，以降低窯中氮?dú)夂�，增加氧濃度，提高燃燒效率，由于氧氣的濃度和反�?yīng)溫度決定著窯爐內(nèi)的物理化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)氧濃度增大時(shí)，氧化速率增大，非常有利于坯體中碳的氧化，加速碳的棄除，加速燃料燃燒并保證CO完全燃燒為CO2，大大提高燃燒效率，增加氧化效率。直接加入純氧（外加3％～4％），降低燃燒氣氛中氮?dú)夂�，在相同的能耗下，火焰溫度升高，窯內(nèi)熱輻射將在直接向制品傳熱，不需要湍流來(lái)導(dǎo)熱，燃燒產(chǎn)物體積的減少，可減少?gòu)U氣帶走熱損失，故除了可提高氧化反應(yīng)速度，提高產(chǎn)量和成品率外，還可使燃燒器的效率提高；燃料的能力利用率增大，減少窯車(chē)頂部與底部的溫差，燒成產(chǎn)品更均勻，本技術(shù)可應(yīng)用于磚瓦、熔塊、色料、釉面磚、日用瓷和衛(wèi)生瓷等眾多產(chǎn)品燒成。以六個(gè)磚瓦廠(chǎng)和六個(gè)陶瓷廠(chǎng)用普通燒成法和增氧燒成法的產(chǎn)量能耗比較可見(jiàn)，在產(chǎn)品質(zhì)量和強(qiáng)度保持不變的情況下，產(chǎn)量提高5％，由于燒成中有機(jī)物質(zhì)在預(yù)熱帶能完全除去，故釉面更完美、廢品率降低50％。
�。�5）高溫空氣燃燒技術(shù)
這是一種高效節(jié)能低污染的燃燒技術(shù)．其特點(diǎn)是利用畜熱式燒嘴將空氣預(yù)熱到1000℃以上，并靠高速氣流使?fàn)t內(nèi)氣體再循環(huán)，形成溫度均勻、無(wú)局部高溫，且02濃度低的氣流場(chǎng)，從而控制NOx的形成。這是一種高溫低氧燃燒技術(shù)，火焰體積大，溫度高且均勻，燃燒穩(wěn)定加熱快，噪音低。該技術(shù)可節(jié)能30％以上；且N0x的生成量較傳統(tǒng)方法減少50％。
�。�6）全氧燃燒技術(shù)及氧燃料燒嘴
這種燒嘴的原理是利用純氧氣取代空氣作為助燃劑，由于沒(méi)有空氣中的N2，從而可顯著降低NOx的形成，與普通的燒嘴相比，NOx的產(chǎn)生可減少70％～90%。同時(shí)由于煙氣量大大減少，煙氣熱損失也大大減少，從而顯著減少燃料用量，也降低了CO2的排放量，因此它為節(jié)能與環(huán)保并舉提供了一個(gè)很好的途徑。
�。�7）脈沖燃燒技術(shù)
脈沖燃燒技術(shù)是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)行之有效的降低NOx的技術(shù)，燒嘴采用間斷燃燒的方式，一旦工作，就處于滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)。當(dāng)需要升溫時(shí)，燒嘴燃燒時(shí)間加長(zhǎng)，間斷時(shí)間減少；需要降溫時(shí)，燒嘴燃燒時(shí)間減少，間斷時(shí)間加長(zhǎng)。通過(guò)調(diào)價(jià)燃燒時(shí)間的占空比實(shí)現(xiàn)窯爐的溫度控制，燃料流量可通過(guò)壓力調(diào)整預(yù)先設(shè)定，無(wú)需在線(xiàn)調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)空氣過(guò)剩系數(shù)的精確控制。故脈沖燃燒技術(shù)傳熱效率高、能耗低、爐內(nèi)溫度場(chǎng)均勻性好，這些均有利于減少NOx的生成。
5.2化學(xué)法防治
催化法脫除NOx是化學(xué)法防治NOx的主要方法，它包括催化還原、催化分解及催化氧化，催化還原及催化分解其原理是，通過(guò)一定的催化劑的作用將NOx還原或分解為N2和02，而催化氧化是將NOx氧化成NO32-硝酸根離子。這些方法用在窯爐方面一般是將催化劑噴入窯爐爐腔內(nèi)，阻斷NOx的形成，從而降低NOx的濃度，這種方法約可降低NOx90％左右。但這種方法的設(shè)備造價(jià)較高，因此它的使用也受到了限制，還可以使用涂層的辦法，在窯內(nèi)壁或煙囪內(nèi)壁除上一層具有吸收NOx功能的涂層材料，以吸收廢氣中的NOx。
5.3 完全取消燃料的新型加熱技術(shù)及設(shè)備
從以上分析情況來(lái)看，無(wú)論是哪種窯爐，只要是燃料型的包括燃煤、重油、輕柴油或燃?xì)�，所有燃料在燃燒過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有影響的廢氣，而且由于燃料型加熱過(guò)程中傳熱的不均勻性，易使制品加熱不均勻而引起變形、開(kāi)裂等缺陷，大大制約了陶瓷燒成中的產(chǎn)、質(zhì)量，微波燒成技術(shù)是一種完全不用燃料的新型燒成技術(shù)，其在高性能陶瓷、電瓷等的燒成中已有所嘗試。該技術(shù)除了與常規(guī)的燒成技術(shù)相反，從坯體內(nèi)部加熱，加熱均勻，這種整體加熱可避免材料導(dǎo)熱性能差的缺點(diǎn)，升溫速度快而且不會(huì)因溫度不均而引起開(kāi)裂、變形，更重要的是可以完全避免產(chǎn)生CO、CO2、SO2、NOx等有害氣體，而且由于熱效率高能源轉(zhuǎn)換率高，可達(dá)70％以上，故是一種先進(jìn)、環(huán)保型潔凈加熱技術(shù)。采用微波加熱的連續(xù)性的隧道窯、間歇式的梭式窯已經(jīng)面世，很多種類(lèi)的陶瓷，包括結(jié)構(gòu)陶瓷，功能陶瓷，日用陶瓷，多孔環(huán)境陶瓷等均有成功的應(yīng)用�？梢灶A(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，隨著環(huán)保要求的日益苛刻及社會(huì)文明的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)必將象輥道窯一樣發(fā)展及普及[14]。
6 展望
新世紀(jì)陶瓷窯爐將是綜合引入和利用專(zhuān)業(yè)技術(shù)和相關(guān)科學(xué)，如傳熱學(xué)、氣體流動(dòng)學(xué)、燃燒、熱力學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)機(jī)械工程、材料科學(xué)、測(cè)試科學(xué)。流動(dòng)和控制技術(shù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、能源技術(shù)、環(huán)境技術(shù)、環(huán)保技術(shù)等的最新科技成果，綜合考慮能源、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和環(huán)境四個(gè)因素在內(nèi)的節(jié)能一高效一低成本一環(huán)保型窯爐系統(tǒng)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展和對(duì)于NOx生成規(guī)律以及氮氧化物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究的不斷深入，目前關(guān)于氮氧化物反應(yīng)的綜合機(jī)理模型可包括上百個(gè)乃至200多個(gè)化學(xué)反應(yīng)，能夠?qū)崃Ox、快速NOx、燃料NOx的生成過(guò)程包括在內(nèi)，并可以與燃燒過(guò)程耦合計(jì)算。綜合機(jī)理雖然考慮全面，但仍有局限性，而且化學(xué)反應(yīng)方程式的選取也不可能完全正確。另外，反應(yīng)眾多，使其十分復(fù)雜，無(wú)法用于較復(fù)雜的流動(dòng)和燃燒過(guò)程，在實(shí)際計(jì)算時(shí)必須大大簡(jiǎn)化。這系統(tǒng)工程的解決將是新世紀(jì)擺在陶瓷窯爐工作者們面前的重任，只有徹底解決廢氣的污染，才能給人們于藍(lán)天，給新世紀(jì)的人以舒適的生活環(huán)境。
