众所周知，防止环境污染的问题愈来愈受到重视，环保部门正在制定一系列的标准以保护环境。例如在西德，1988年环保标准对玻璃工业的限制是：SOx≤1800mg/m3，NOx≤2200mg/ m3 (端焰窑)，NOx≤3500 mg/m3（横焰窑），粉尘≤50 mg/m3。欧共体于1996年制定强制性法规，严格限制玻璃窑炉中SOx、NOx和粉尘的排放量。据英国某研究所的测试结果表明：现有的玻璃窑炉系统已达不到这样的要求，由于排放大量的SOx、NOx和粉尘，已严重影响了玻璃工业的生存和发展。

   玻璃工厂为了减少硫的排放量，常常限制使用含硫成分高的燃料，并尽量减少配合料中硫酸盐的含量。通过降低火焰温度和窑炉的操作温度来降低NOx的排放量。然而这些措施并不能满足愈来愈高的环保标准。为了达标，有些厂采用了干法和湿法洗涤SOx，催化方法吸收NOx，电除尘收集粉尘等措施。但是这些设备的价格昂贵，操作维修繁琐。国外玻璃工业正在推广电熔窑和全氧燃烧技术，以能满足上述环保标准。在此仅对玻璃的电熔与环境保护方面的内容作一简单的介绍。   

   电熔窑在窑池上表面形成配合料的冷料毯：将薄层的混合均匀的原料以某种加料方式铺在窑池内的玻璃液面上。由此而形成的配合料冷料毯在组成分布上相当均匀，而且相当不易产生分层。

    冷顶配合料层的厚度将根据各个电熔窑特定的条件设为10～50cm。但是，大部分配合料层通常为20～30cm。

    在熔化钠钙玻璃的窑炉内在配合料表面不同的点进行温度的测量。测量结果如图6.5.1。可以看出，在各种情况下，配合料温度恒定在79℃，直至冷料层下25cm，温度急剧上升到窑炉熔化温度，此时可高达1371℃以上。玻璃液与配合料过渡层的温度约处于649℃～871℃的范围内，此处碎玻璃出现了软化现象。化学反应如表6.5.1。

1．全电熔窑的熔化反应降低了有毒气体(如SO2、NOX)的排放量

   （1）普通Na-Ca-Si玻璃在过渡区的反应  如表6.5.1中的反应顺序号7、8、9和10发生的固态反应。绝大部分气体在这一区域逸出，但是不太明显，因为它不象在较热的区域那样，能在气体周围构成永久性的液体，并产生气泡。料层仍是可渗透的，而且当气体穿过配合料层向上渗透时发生气体和配合料微粒紧密接触。从这些反应中逸出的唯一气体是二氧化碳(CO2)。

    （2）含硫酸盐的玻璃  如表6.5.1中的1号反应，是熔化含硫酸盐成分的玻璃时相当重要的一种反应。但在冷顶配合料层内，SO2气体和纯碱发生反应重新形成硫酸钠，接着硫酸钠再返回到玻璃与配合料的过渡层较热的地区。这时有些SO2熔融于玻璃中，而其余的则逸出，穿过冷配合料层向上渗透，然后再与纯碱反应，并再返回(见表6.5.1中的No17～22的反应)。因而逸入大气的唯一气体是二氧化碳。

   如是熔化钠钙玻璃的窑炉(它通常包括碳粉与芒硝澄清系统)，在高温871℃（Ｎo17、Ｎo18和Ｎo19反应)下首先逸出的气体是SO2。当温度从860℃下降到38℃时，SO2又和纯碱起反应，最后产生了硫酸钠，并使CO2气体逸出。这说明，硫酸盐基本上都存在于配合料内。

    并且冷顶电熔窑不象火焰窑那样需要那么多用以澄清的硫酸盐。每1，000公斤石英砂仅需5公斤芒硝(或与之相当的硫酸盐)。

  （3）硼硅酸盐玻璃  诸如硼玻璃都含有硝酸钠作为澄清剂。硝酸钠在大约316℃时开始分解并逸出NO2(NO.4反应)。但与火焰窑燃烧的废气相比，其量是微不足道的。

  （4）氟化物玻璃   NaCl和CaF2具有同样的情况，因为它们与其它原料重量相比，需要的量是很小的。同时，Cl2和F2气体与碱和碱土起反应，最后产生了新的卤化盐，这些卤化盐作为固体再返回到配合料层中。

2．降低有害的挥发性玻璃组份   

    具有高温挥发性的物质，如氧化铅或硼酸盐等，在冷顶电熔窑内不会产生挥发性的物质。这些物质在玻璃液和配合料交界面仍然会挥发，但是它们在穿过较冷的配合料层时会凝固，并重新返回到玻璃中。这样，污染问题只存在于配合料层内。

3．降低挥发到空气中的尘粒  

     对玻璃电熔窑来说必须考虑的最后一个问题是大气中的尘粒问题。当气体从配合料层内逸出时将会产生尘粒，另外在某些情况下投料机也是产生尘粒的根源。但是，可以通过投含水的湿料或在投料皮带的端部喷水来控制尘粒。可向配合料添加4%的水(按重量计)，通常不会产生蒸发性的能耗。水通常是和某些碱溶液一起添加的，它们均匀地沉淀于配合料内，这就有助于熔化。当配合料层为80℃时，水的蒸发明显加快，因此不产生任何特殊的问题。  

4．降低了窑炉周围的操作温度。

5．降低了燥音。  

表6.6.1  玻璃配合料层采用全电熔所发生的化学反应

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