脫硝基礎(chǔ)：高溫陶瓷窯爐內(nèi)NOx的生成機(jī)理
　　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。
　　燃燒礦物燃料如煤、原油等；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. 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)到大：當(dāng)過(guò)量空氣超過(guò)15％時(shí)。由于NOx被稀釋，燃燒溫度下降，反而會(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：
　　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。
　　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：
　　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。
　　脫硝即脫出煙氣中的氮氧化物，脫硝系統(tǒng)使用脫硝噴槍，噴射還原劑，還原氮氧化物為氮?dú)夂退?，減少對(duì)大氣的污染。