Efeitos da combustão com oxigênio puro na economia de energia na produção de fibra de vidro de grau eletrônico

1. Características da Tecnologia de Combustão com Oxigênio Puro

Em grau eletrônicoprodução de fibra de vidroA tecnologia de combustão com oxigênio puro envolve o uso de oxigênio com pureza de pelo menos 90% como oxidante, misturado proporcionalmente com combustíveis como gás natural ou gás liquefeito de petróleo (GLP) para a combustão. Pesquisas sobre a combustão com oxigênio puro em fornos de tanque de fibra de vidro mostram que, para cada aumento de 1% na concentração de oxigênio no oxidante, a temperatura da chama da combustão de gás natural aumenta em 70 °C, a eficiência da transferência de calor melhora em 12% e a taxa de combustão em oxigênio puro torna-se 10,7 vezes mais rápida do que no ar. Comparada à combustão tradicional com ar, a combustão com oxigênio puro oferece vantagens como temperaturas de chama mais elevadas, transferência de calor mais rápida, maior eficiência de combustão e redução das emissões de gases de escape, demonstrando seu excepcional desempenho em termos de economia de energia e impacto ambiental. Essa tecnologia não apenas aprimora a qualidade do produto e a eficiência da produção, mas também reduz significativamente o consumo de energia e a poluição ambiental, tornando-se um elemento crucial para a manufatura sustentável.

Na produção prática, o gás natural e o oxigênio são fornecidos à sala do forno-tanque após atenderem a requisitos específicos do processo. Após filtragem e regulação de pressão, são distribuídos aos queimadores em ambos os lados do forno, de acordo com as necessidades do processo de combustão. Dentro dos queimadores, os gases se misturam e queimam completamente. A vazão de gás é controlada por pontos de controle de temperatura na câmara de combustão do forno. Quando as temperaturas flutuam, válvulas de controle de fluxo de precisão ajustam automaticamente o fornecimento de gás para cada queimador, regulando proporcionalmente o fluxo de oxigênio para garantir a combustão completa. Para garantir um fornecimento de gás seguro e estável e a integridade da combustão, o sistema deve incluir componentes essenciais como medidores de vazão, válvulas reguladoras de pressão, válvulas de fechamento rápido, válvulas de controle de fluxo de precisão e transmissores de parâmetros.

2. Maior eficiência de combustão e menor consumo de energia

A combustão tradicional com ar depende do teor de oxigênio de 21% presente no ar, enquanto os 78% restantes de nitrogênio reagem com o oxigênio em altas temperaturas, gerando óxidos de nitrogênio nocivos (como NO e NO₂) e desperdiçando calor. Em contraste, a combustão com oxigênio puro minimiza o teor de nitrogênio, reduzindo drasticamente o volume de gases de combustão, as emissões de partículas e a perda de calor pelos gases de escape. A maior concentração de oxigênio permite uma combustão mais completa do combustível, resultando em chamas mais escuras (maior emissividade), propagação de chama mais rápida, temperaturas mais elevadas e maior transferência de calor por radiação para o vidro fundido. Consequentemente, a combustão com oxigênio puro melhora significativamente a eficiência do combustível, acelera as taxas de fusão do vidro, reduz o consumo de combustível e diminui os custos de energia.

3. Qualidade aprimorada do produto

Em grau eletrônicoprodução de fibra de vidroA combustão com oxigênio puro proporciona um ambiente estável e uniforme de alta temperatura para os processos de fusão e moldagem, melhorando a qualidade e a consistência das fibras de vidro. O volume reduzido de gases de combustão desloca o ponto quente da chama do forno em direção à entrada de alimentação, acelerando a fusão da matéria-prima. O comprimento de onda da chama gerada pela combustão com oxigênio puro se alinha mais próximo da luz azul, oferecendo penetração superior no vidro de grau eletrônico. Isso cria um gradiente de temperatura menor ao longo da profundidade do tanque, melhorando as taxas de fusão, aprimorando a clarificação e a homogeneização do vidro fundido e, em última análise, aumentando tanto a produção quanto a qualidade do produto.

4. Redução das Emissões de Poluentes

Ao substituir o ar rico em nitrogênio por oxigênio quase puro, a combustão com oxigênio puro alcança uma combustão mais completa, reduzindo significativamente emissões nocivas como monóxido de carbono (CO) e óxidos de nitrogênio (NOₓ). Além disso, impurezas como o enxofre nos combustíveis têm menor probabilidade de reagir com o nitrogênio em ambientes ricos em oxigênio, reduzindo ainda mais a geração de poluentes. Essa tecnologia reduz as emissões de partículas em aproximadamente 80% e as emissões de dióxido de enxofre (SO₂) em cerca de 30%. Promover a combustão com oxigênio puro não só mitiga as emissões de gases de efeito estufa, como também reduz os riscos de chuva ácida e smog fotoquímico, ressaltando seu papel crucial na proteção ambiental.

Ao integrar a tecnologia de combustão com oxigênio puro, o nível eletrônicoindústria de fibra de vidroObtém-se uma economia substancial de energia, maior qualidade do produto e menor impacto ambiental, alinhando-se com as metas globais de sustentabilidade.