陶瓷制造有什么废气

陶瓷生产过程，需要燃烧燃料和煅烧陶土及胚料、釉料等，高温下产生大量有害气体，CO、SO2、NOX、氟化物和烟尘等，同时陶瓷企业的废气排放量大，空气和粉尘中的游离的SiO2含量高，废气中的粉尘分散度高。

烧一吨煤，产生1600×S%千克SO2，1万立方米废气，产生200千克烟尘。

烧一吨柴油，排放2000×S％千克SO2，1.2万立米废气；排放1千克烟尘。

烧一吨重油，排放2000×S％千克SO2，1.6万立米废气；排放2千克烟尘。

普通企业，有治理设施的，烧一吨煤，排放烟尘10-15千克；

砖瓦生产，每万块产品排放40-80千克烟尘；12-18千克二氧化硫。

物料衡算公式：

1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率为1%，则烧1吨煤排放16公斤SO2 。

1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2 。

¬排污系数：燃烧一吨煤，排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气。 燃烧一吨油，排放1.2－1.6万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。

【烟尘排放量】

原 煤：每吨原煤排放8~10公斤烟尘

一、工业废气排放总量计算

1.实测法

当废气排放量有实测值时，采用下式计算：

Q年= Q时× B年/B时/10000

式中：

Q年——全年废气排放量，万标m3/y；

Q时——废气小时排放量，标m3/h；

B年——全年燃料耗量（或熟料产量），kg/y；

B时——在正常工况下每小时的燃料耗量（或熟料产量） ，kg/h。

2.系数推算法

1)锅炉燃烧废气排放量的计算

①理论空气需要量（V0）的计算a. 对于固体燃料，当燃料应用基挥发分Vy>15%（烟煤），计算公式为：V0=0.251 ×QL/1000+0.278[m3(标）/kg]

当Vy<15%（贫煤或无烟煤），

V0=QL/4140+0.606[m3(标）/kg]

当QL<12546kJ/kg（劣质煤）， V0=QL//4140+0.455[m3(标)/kg)

b. 对于液体燃料，计算公式为：V0=0.203 ×QL/1000+2[m3(标）/kg]

c. 对于气体燃料，QL<10455 kJ/（标）m3时，计算公式为：

V0= 0.209 × QL/1000[m3/ m3]

当QL>14637 kJ/（标）m3时，

V0=0.260 × QL/1000-0.25[m3/ m3]

式中：V0—燃料燃烧所需理论空气量，m3(标)/kg或m3/m3；

QL—燃料应用基低位发热值，kJ/kg或kJ/（标）m3。

各燃料类型的QL值对照表

（单位：千焦/公斤或千焦/标米3）

燃料类型 QL

石煤和矸石 8374

无烟煤 22051

烟煤 17585

柴油 46057

天然气 35590

一氧化碳 12636

褐煤 11514

贫煤 18841

重油 41870

煤气 16748

氢 10798

②实际烟气量的计算a.对于无烟煤、烟煤及贫煤 ：Qy=1.04 ×QL/4187+0.77+1.0161(α-1) V0[m3(标）/kg]

当QL<12546kJ/kg（劣质煤），

Qy=1.04 ×QL/4187+0.54+1.0161(α-1) V0[m3(标）/kg]

b.对于液体燃料 ： Qy=1.11 ×QL/4187+(α-1) V0[m3(标）/kg]

c.对于气体燃料，当QL<10468 kJ/（标）m3时 ：

Qy=0.725 ×QL/4187+1.0+(α-1) V0(m3/ m3)

当QL>10468 kJ/（标）m3时，

Qy=1.14 ×QL/4187-0.25+(α-1) V0(m3/ m3)

式中：Qy—实际烟气量，m3(标)/kg

α —过剩空气系数， α = α 0+Δ α

炉膛过量空气系数

环境统计有关系数的核算 （2004）

在基层环境统计中，经常涉及到“三废”排放量和污染物排放的计算。其计算方法多种多样，归纳起来主要有以下三种方法：

实测法、物料衡算法和经验计算法。

生产工艺过程中的污染物排放量的计算可以参考有关系数。

其他燃料：可以采用能源折算系数推算。

二氧化硫的计算

二氧化硫排放量=二氧化硫产生量×（1-脱硫效率%）

二氧化硫去除量=二氧化硫产生量-二氧化硫排放量

燃煤二氧化硫排放量预测公式为：

QSO2=2×S×G×K×（1-η）

其中：S—燃料中的含硫量 G—燃料的消耗量

K—燃料硫转化率80% η—控制措施的脱硫效率，%。

如没有脱硫措施，燃烧二氧化硫排放量为12.8公斤/吨煤（大气处提供）。（2001年系数为8公斤/吨煤，当时确定燃料中的含硫量为0.5%，目前测定燃料中的含硫量在0.8%左右）。

燃油二氧化硫产生量为：11.65公斤/吨油。

燃气二氧化硫产生量为：630公斤/百万立方米。

烟尘量的计算

烟尘排放量=烟尘产生量×（1-除尘效率%）

烟尘去除量=烟尘产生量-烟尘排放量

燃煤烟尘产生量40公斤/吨煤，平均燃煤烟尘排放量2004年调整为4.8公斤/吨煤（测算值）。

燃煤烟尘排放量预测公式为：

Q烟尘=G×A×V×（1-η）

其中：G—燃料的消耗量 A—燃料中的灰分，20%；

V—炉型系数20% η—控制措施的除尘效率，2004年调整为平均88%。

燃油烟尘产生量：

工业粉尘量的计算：

工业粉尘去除量=（进口平均浓度-出口平均浓度）×除尘系统排放量×运行时间；

工业粉尘排放量=出口平均浓度×除尘系统排风量×运行时间（以实测为主）。

工业固体废物量的计算：

工业固体废物量的计量方法参考书中计算公式，或采用下列方法计算：工业炉渣产生量=用煤量×30%。

本标准按年限规定了工业炉窑烟尘、生产性粉尘、有害污染物的最高允许排放浓度、烟气黑度的排放限值。

本标准适用于除炼焦炉、焚烧炉、水泥厂以外使用固体、液体、气体燃料和电加热的工业炉窑的管理，以及工业炉窑建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的排放管理。

1. 引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

GB 3095-1996 环境空气质量标准

GB/T 16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法

2. 定义

本标准采用下列定义

A. 工业炉窑

工业炉窑是指在工业生产中用燃料燃烧或电能转换产生的热量，将物料或工件进行冶炼、焙烧、烧结、熔化、加热等工序的热工设备。

B. 标准状态

指烟气在温度为273K，压力为101325Pa时的状态，简称“标态”。本标准规定的排放浓度均指标准状态下的干烟气中的数值。

C. 无组织排放

凡不通过烟囱或排气系统而泄漏烟尘、生产性粉尘和有关害污染物，均称无组织排放。

D. 过量空气系数

燃料燃烧时实际空气需要量与理论空气需要量之比值。

E. 掺风系数

冲天炉掺风系数是指从加料口等处进入炉体的空气量与冲天炉工艺理论空气需要量之比值。

3. 技术内容

A. 排放标准的适用区域

a. 本标准为一级、二级、三级标准，分别为GB 3095中的环境空气质量功能区相对应：

一类区执行一级标准；

二类区执行二级标准；

三类区执行三级标准。

b. 在一类区内，除市政、建筑施工临时用沥青加热炉外，禁止新建各种工业炉窑，原有的工业炉窑改建时不得增加污染负荷。

B. 1997年1月1日前安装（包括尚未安装，但环境影响报告书（表已经批准）的各种工业炉窑，烟尘及生产性粉尘最高允许排放浓度、烟气黑度限值按表1规定执行。

表1

序号 炉 窑 类 别 标准级别 排放限值

烟(粉)尘浓度

mg/m3 烟气黑度

（林格曼级）

熔

炼

炉 高炉及高炉出铁场 一 100 -

二 150 -

三 200 -

炼钢炉及混铁炉（车） 一 100 -

二 150 -

三 200 -

铁合金熔炼炉 一 100 -

二 150 -

三 250 -

有色金属熔炼炉 一 100 -

二 200 -

三 300 -

续表1

序号 炉 窑 类 别 标准级别 排放限值

烟(粉)尘浓度

mg/m3 烟气黑度

（林格曼级）

熔

化

炉 冲天炉、化铁炉 一 100 1

二 200 1

三 300 1

金属熔化炉 一 100 1

二 200 1

三 300 1

非金属熔化、冶炼炉 一 100 1

二 250 1

三 400 1

铁

矿

烧

结

炉 烧结机（机头、机尾） 一 100 -

二 150 -

三 200 -

球团竖炉带式球团 一 100 -

二 150 -

三 250 -

加

热

炉 金属压延、锻造加热炉 一 100 1

二 300 1

三 350 1

非金属加热炉 一 100 1

二 300 1

三 350 1

热

处

理

炉 金属热处理炉 一 100 1

二 300 1

三 350 1

非金属热处理炉 一 100 1

二 300 1

三 350 1

续表1

序号 炉 窑 类 别 标准级别 排放限值

烟(粉)尘浓度

mg/m3 烟气黑度

（林格曼级）

干燥炉、窑 一 100 1

二 250 1

三 350 1

非金属焙（锻）烧炉窑

（耐火材料窑） 一 100 1

二 300 1

三 400 2

石灰窑 一 100 1

二 250 1

三 400 1

陶瓷搪瓷砖瓦窑 隧道窑 一 100 1

二 250 1

三 400 1

其他窑 一 100 1

二 300 1

三 500 2

其他炉窑 一 150 1

二 300 1

三 400 1

注：栏中斜线系指不监测项目，下同

C. 1997年1月1日起通过环境影响报告书（表）批准的新建、改建、扩建的各种工业炉窑，其烟尘及生产性粉尘最高允许排放浓度、烟气黑度限值，按表2规定执行。

表2

序号 炉 窑 类 别 标准级别 排放限值

烟(粉)尘浓度

mg/m3 烟气黑度

（林格曼级）

熔

炼

炉 高炉及高炉出铁场 一 禁排 -

二 100 -

三 150 -

炼钢炉及混铁炉（车） 一 禁排 -

二 100 -

三 150 -

铁合金熔炼炉 一 禁排 -

二 100 -

三 200 -

有色金属熔炼炉 一 禁排 -

二 100 -

三 200 -

熔

化

炉 冲天炉、化铁炉 一 禁排 -

二 150

因为发动机若要有效运行的前提就必须保证其吸气的舒畅和排气的通畅，所以有关吸气和排气的管路设计就一定会影响到发动机吸气、排气的效率，从而影响发动机性能、油耗等 。

排气管一般分为三个部分：排气歧管、中端处理、尾部消音，它的主要作用包含排气、降噪、减震、消音。下面我们着重分享下排气歧管的特性和原理。

发动机特性决定排气歧管独立布局

为何排气歧管是歪七扭八的，这就涉及到其工作工况和作用。我们知道活塞往复式发动机的运行是按既定的顺序依次进行的，也就是说每个气缸有每个气缸既定的工作次序。这样造成的结果就是发动机排气行程也必须满足一定的次序，因此每个缸在排气过程是不会是完全同时进行的。当然，缸数越多点火间隔角越小导致曲轴上曲拐互成角度越小，各个气缸的排气会有更多时间重叠，但由于每个缸都是四冲程的也就是曲轴旋转180度才能做一次功，因此哪怕是十六缸的发动机也不可能让两个气缸同时进行同一个行程。同理，点火有间隔角那排气也一定有，因为每个缸都是180度做一个冲程。

所以由于发动机排放间隔的特性导致其排气也不可能同时进行，由于不能同时排气如果不加以控制必定会造成排气紊乱。而排气歧管的作用就是来协调的，如果把排气歧管改用为一根粗通管会造成什么后果？ 最直接的影响就是各个气缸排除的废气会互相干扰且形成强大的废气涡流（正负压力波），一方面气门关闭前导致废气压回气缸，另一方负压力波又能提高扫气系数，这种混乱状况会影响发动机的正常运行；而高温涡流会不断被冲击形成的压力波可能会导致共振、爆炸；高温废气也会提前逆流气缸使喷油提前点燃，爆震敲缸。（试想下七八百度的废气一直在发动机排气门徘徊是个什么情景）

举个例子大家更好理解：比如常见的四缸发动机点火顺序是1-3-4-2，它的排气顺序就是2-1-3-4且间隔时间是曲轴旋转180度。也就是曲轴最初旋转0-180度时2缸排气、1缸点火、3缸压缩、4缸进气，所以2缸排气后应尽快让废气排出， 因为几乎现在的每款发动机都设定有点火提前角（也就是进排气门早开晚关，用来提高进气效率、增加排气效果），如果不尽快排出2号缸的废气势必会导致废气乱窜 。而2号废气还没排出1号缸的废气又出来了，一旦对流就会形成涡流，这种高温涡流危害相当大，然后3缸、4缸再到1缸这样往复循环。假如发动机是2400转/分也就是40转/秒，一秒所有气缸共排气80次，这种高效情况下产生的废气对流会让发动机根本没法正常工作。

因此，排气歧管一定不能用一个直筒，且要经过科学的设计进行“引流”。 结构上最好的办法就是让一个气缸连接一个排气歧管来保证其排气过程的互不干涉；然后就是尽可能通过朝下弯曲等长的办法尽快引流防止其在发动机排气侧逗留，比如常见的有4-1和4-2-1、6-2-1等布局方式。 虽然说着简单但这些都是经过无数次实验后采取的最优设计，每一个歧管的长度、粗度、弯度、光滑度、材质及集结点都不是随随便便来的。

另外它的设计还应考虑到回压、空间布局、噪音以及震动、等综合情况

发动机舱就那么大点，很多车型都是前置发动机且排气歧管位于发动机前方，歧管还得来个180度转身才能延向后方，这样能够预留的空间就更小了。弯曲设计的歧管比直筒歧管有更好的降震、降噪的作用，噪音和震动也会经过多次缓冲得到缓和。 合理的排气回压对发动机的低转速运行是有利，但排气歧管更需要的是排气顺畅减小回压影响，排气回压在排气管中端及后端也应该是科学且合理的“适可而止”设定，因为节能减排是现在的趋势。

三元催化及中端、末端消音器

三元催化主体结构是蜂窝状的陶瓷，陶瓷表面都有特定贵金属，当过热的废气流经三元催化时其中的CH、NO和一氧化碳催化还原为无害的二氧化碳、水和氮气，它的主要作用是环保降低排放污染，另外它对尾气也有一定降温的作用。三元催化一般位于歧管集结点之后，目的就是对各个气缸的尾气进行过滤。消音器的作用就是降低噪音，对于家用车来说排量和动力不允许我们“炸街”，消音器对行车的舒适度有很大帮助。

首先，我们要了解排气我们一般分为 排气歧管 头段 中消 尾鼓四个部分。

1、排气歧管

排气歧管是连接发动机中缸的这部分，原厂一般是铸铁材质，比较耐高温，现在有些新款发动机歧管是集成在中缸内，有专门的水道进行冷却。 歧管最理想的结构是等长的，也就是每个缸出来的长度是一样的，目的是避免排气干涉，但是最终还是要会集在一个地方连接头段，但是这个点到每个缸的排气口的长度又不一样，所以距离短的要绕一下，就会出现形状不规则。

2、头段里面集成三元催化，主要是过滤废气，减少有害气体排放。

3、中段的作用是消音。

4、尾鼓的第一个作用是消音，第二个是保证排气有一定的阻力，也就是回压。有回压才能保证发动机低转速的扭矩输出。

5、整段排气的形状是根据车辆的整体布置决定。 从前到后，不光是排气管贯穿，后驱车还有传动轴。所以一般后驱车后排座椅中间的凸起要高于前驱，因为要给传动轴，排气管预留位置。

6、有些车型为了让车内空间，也就是中间凸起没那么明显，排气采用从侧面直通到车位。

7、还有一方面的考虑就是排气的阻力，也就是回压。