Emissionen von Glasschmelzwannen und deren Minderung durch schmelztechnische Maßnahmen

Abstract

The melting of glasses produces gaseous and particulate emissions. The latter are preponderantly due to condensation products from vapour phase compounds; carry over of batch dust plays only a minor role. The physico-chemical reactions concerned in forming the emitted materials are described. Special attention must be paid to the properties of both natural and synthetic raw materials as they contain, on grounds of their origin, heavy metals and/or halides and sulphates, which evaporate from the melt. These volatile materials then react in the combustion space with the combustion products of the energy source. At the production of soda-lime-silica glass, the emissions of sulphur dioxide, particulates and hydrochloric acid, for example, are linearly dependent on the sodium sulphate content of the batch, and the sodium chloride content of the soda. The combustion conditions with oxidizing or reducing flames have an important effect on the levels of nitrogen oxides and heavy metal compounds in the waste gases. The emissions can be decreased by primary or secondary control measures. Primary measures play a main role in achieving cost effective investment and maintenance of secondary measures. Pendant la fusion des verres se produisent des emissions de gaz et de poussieres. Ces dernieres proviennent pour une grande partie des produits de condensation des composes presents dans la phase vapeur et pour une petite part du volage de la composition. Les reactions physico-chimiques entrainant la formation des matieres emises sont presentees. Une attention toute particuliere doit donc etre accordee aux matieres premieres naturelles et synthetiques car depuis le debut elles renferment des metaux lourds et/ou des halogenures et des sulfates qui s'evaporent de la fonte de verre. Les matieres evaporees reagissent dans la superstructure du four avec les produits de combustion des porteurs d'energie. Par exemple. les emissions de SO2, les poussieres et l'acide chlorhydrique lors de la fabrication du verre silicosodocalcique dependent lineairement de la teneur en sulfate de sodium du melange vitrifiable et de la teneur en chlorure de sodium de la soude. Les conditions de combustion avec une flamme oxydante ou reductrice sont responsables de la teneur en oxydes d'azote et composes de metaux lourds dans les fumees. Les emissions peuvent etre reduites par des mesures primaires ou/et secondaires. Aussi les mesures primaires jouent-elles un grand role etant donne leurs effets benefiques, aussi bien sur les investissements que sur la maintenance pour les mesures secondaires. Während der Schmelze von Gläsern entstehen gas- und staubförmige Emissionen. Letztere bestehen zu einem überwiegenden Teil aus den Kondensationsprodukten der im Dampfraum vorliegenden Verbindungen und nur zu einem geringen Teil aus verstaubtem Gemenge. Die physikalisch-chemischen Reaktionen zur Bildung der emittierten Stoffe werden aufgezeigt. Dabei muß den natürlichen und synthetischen Rohstoffen eine besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden, denn auf Grund der Genese enthalten sie Schwermetalle und/oder Halogenide und Sulfate, die aus der Glasschmelze verdampfen. Die verdampften Stoffe reagieren im Oberofen mit den Verbrennungsprodukten der Energieträger. So sind beispielsweise die Emissionen von Schwefeldioxid, Stäuben und Salzsäure bei der Herstellung von Kalk-Natronsilicatglas linear abhängig vom Natriumsulfatgehalt des Gemenges und dem Natriumchloridgehalt der Soda. Die Verbrennungsbedingungen mit oxidierender oder reduzierender Flamme sind verantwortlich für den Gehalt an Stickoxiden und Schwermetallverbindungen in den Abgasen. Die Emissionen können durch Primär- und/oder Sekundärmaßnahmen vermindert werden. Dabei kommt den Primärmaßnahmen eine bedeutende Rolle zu, da sie sich sowohl kostengünstig auf die Investitionen für die Sekundärmaßnahmen als auch auf deren Unterhaltung auswirken.