JP3313856B2 - 再生ガラス炉を稼働させる方法、ＣＯ放出量を減少させる方法、再生ガラス炉及び廃ガス中のＮＯｘ含有量を減少させる方法 - Google Patents
再生ガラス炉を稼働させる方法、ＣＯ放出量を減少させる方法、再生ガラス炉及び廃ガス中のＮＯｘ含有量を減少させる方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス成形品製造用ガラ
スを溶融するのに使用する再生炉の再生器から出る排ガ
ス中のＮＯｘ含有量を減少させる方法に関する。ＮＯｘ
はＮＯ及びＮＯ2 のような窒素酸化物の速記名称であ
る。
スを溶融するのに使用する再生炉の再生器から出る排ガ
ス中のＮＯｘ含有量を減少させる方法に関する。ＮＯｘ
はＮＯ及びＮＯ2 のような窒素酸化物の速記名称であ
る。
【０００２】
【従来の技術】化学量論以下における（即ち、完全燃焼
を行うのに必要とするよりも少ない空燃比における）燃
料バーナーの稼動では化学量論状態で稼動する場合より
ＮＯｘの発生が少ないということは以前より知られてお
り、この方法にて稼動すべく設計されたバーナーは例え
ば米国特許明細書第４８７８８３０号中に記載されてお
り、又、これはこの分野の先行技術を概観している。公
開特許公報第５５−８３６１号（公告特許公報第４８１
３４／８４）には、アフターバーナーを用いたガラス炉
の稼動法が開示され、補助燃料をポート、再生、熱交換
室又は煙道の周辺にて炉に導入する。米国特許明細書第
４３４７０７２ではこの詳細を論議しており、公開特許
公報第５５−８３６１に記載された方法でのガラス炉の
稼動における問題点を指摘する。米国特許明細書第４３
４７０７２号では上記ガラス溶融の燃料燃焼からの排ガ
スに炭化水素を供給し、及び炉でこの過剰燃料を燃焼さ
せ、熱エネルギーを溶融工程に供給する稼動の別の方法
が記載されている。
を行うのに必要とするよりも少ない空燃比における）燃
料バーナーの稼動では化学量論状態で稼動する場合より
ＮＯｘの発生が少ないということは以前より知られてお
り、この方法にて稼動すべく設計されたバーナーは例え
ば米国特許明細書第４８７８８３０号中に記載されてお
り、又、これはこの分野の先行技術を概観している。公
開特許公報第５５−８３６１号（公告特許公報第４８１
３４／８４）には、アフターバーナーを用いたガラス炉
の稼動法が開示され、補助燃料をポート、再生、熱交換
室又は煙道の周辺にて炉に導入する。米国特許明細書第
４３４７０７２ではこの詳細を論議しており、公開特許
公報第５５−８３６１に記載された方法でのガラス炉の
稼動における問題点を指摘する。米国特許明細書第４３
４７０７２号では上記ガラス溶融の燃料燃焼からの排ガ
スに炭化水素を供給し、及び炉でこの過剰燃料を燃焼さ
せ、熱エネルギーを溶融工程に供給する稼動の別の方法
が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】溶融状態を低下させ
て、即ち化学量論以下で、ガラス炉を稼動すると、低品
質のガラスができると常に思われる。大手ガラスメーカ
ーＰＰＧの名前の米国特許明細書第４５５９１００号で
は溶融ガラスの周辺の状態が化学量論以下になるのを回
避して低品質ガラスができるのを防止する工程を記載す
る。この工程では、上記ガラスにＯ2 リッチ領域及び燃
料リッチ領域を与え、及び燃焼ガスが溶融チャンバを出
るまでに全体に比較的低い過剰エアー及び少なくとも実
質的な完全燃焼を行うのに充分な流量及び体積にて溶融
チャンバに補助燃料を噴射することが必要である。化学
量論以下の状態が時折ガラスタンク中に明らかに偶然生
じ、これより低品質のガラスができるので、続けて炉を
還元状態で稼動するのを避ける。
て、即ち化学量論以下で、ガラス炉を稼動すると、低品
質のガラスができると常に思われる。大手ガラスメーカ
ーＰＰＧの名前の米国特許明細書第４５５９１００号で
は溶融ガラスの周辺の状態が化学量論以下になるのを回
避して低品質ガラスができるのを防止する工程を記載す
る。この工程では、上記ガラスにＯ2 リッチ領域及び燃
料リッチ領域を与え、及び燃焼ガスが溶融チャンバを出
るまでに全体に比較的低い過剰エアー及び少なくとも実
質的な完全燃焼を行うのに充分な流量及び体積にて溶融
チャンバに補助燃料を噴射することが必要である。化学
量論以下の状態が時折ガラスタンク中に明らかに偶然生
じ、これより低品質のガラスができるので、続けて炉を
還元状態で稼動するのを避ける。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ガラス溶融タンクの煙道
装置からでる排ガス中のＮＯｘ量を、炉からでて再生器
に入る排ガス中に完全燃焼を行わない燃料を確実に含ま
せることにより、減少できることがわかった。非化学量
論的状態で稼動する以前の全ての提案は溶融チャンバに
関連し、常に溶融チャンバ内は酸化状態に維持され、過
剰燃料が供給され、再生器装置に入る前に燃焼し、又は
一定して酸化状態である再生器を介して燃料を確実に通
す。本発明は、再生器を介して通される排ガス中に可燃
物を確実に存在させることにより再生ガラス溶融タンク
からの出口煙道ガス中のＮＯｘ量を最小にできるという
発見に基づく。この可燃性材料は未燃燃料、燃料におけ
る熱効果により生成する可燃材料及び熱分解で精製する
他のラジカルの混合物である。この材料の一部を排ガス
中のＮＯｘと反応させ、無害な材料に転化できる。封止
再生器を用いて稼動するのは重要で、これにより再生器
にエアーが入り、耐熱性のパッキング又は格子積み構造
内で未制御燃焼を避ける。これは排ガスからのＮＯｘ除
去の工程の効率を下げる。特にバーナーを再生器のバー
ナーブロック／ポートネック耐熱体中に封止する。オー
バーヒートのために構造に損傷を受ける格子積み構造内
には、燃料の未制御燃料を引きおこす格子積み構造内に
過剰エアーが確実にない。燃焼材料をエアーを添加する
ことにより、好ましくは再生器の格子積み構造を出た後
で、又は再生器装置内の温度状況に依存する格子積み構
造内のポイントにて燃やす。
装置からでる排ガス中のＮＯｘ量を、炉からでて再生器
に入る排ガス中に完全燃焼を行わない燃料を確実に含ま
せることにより、減少できることがわかった。非化学量
論的状態で稼動する以前の全ての提案は溶融チャンバに
関連し、常に溶融チャンバ内は酸化状態に維持され、過
剰燃料が供給され、再生器装置に入る前に燃焼し、又は
一定して酸化状態である再生器を介して燃料を確実に通
す。本発明は、再生器を介して通される排ガス中に可燃
物を確実に存在させることにより再生ガラス溶融タンク
からの出口煙道ガス中のＮＯｘ量を最小にできるという
発見に基づく。この可燃性材料は未燃燃料、燃料におけ
る熱効果により生成する可燃材料及び熱分解で精製する
他のラジカルの混合物である。この材料の一部を排ガス
中のＮＯｘと反応させ、無害な材料に転化できる。封止
再生器を用いて稼動するのは重要で、これにより再生器
にエアーが入り、耐熱性のパッキング又は格子積み構造
内で未制御燃焼を避ける。これは排ガスからのＮＯｘ除
去の工程の効率を下げる。特にバーナーを再生器のバー
ナーブロック／ポートネック耐熱体中に封止する。オー
バーヒートのために構造に損傷を受ける格子積み構造内
には、燃料の未制御燃料を引きおこす格子積み構造内に
過剰エアーが確実にない。燃焼材料をエアーを添加する
ことにより、好ましくは再生器の格子積み構造を出た後
で、又は再生器装置内の温度状況に依存する格子積み構
造内のポイントにて燃やす。
【０００５】本発明によると、炉装置から出る排ガス中
のＮＯｘ放出量を最小にするために、ガラス成形品の製
造用にガラスを溶融する再生ガラス炉を稼動させる方法
を提供する。この炉は熱交換器として作用する封止再生
器を有し、本方法は化学量論的燃焼に要求されるよりも
過剰の燃料を供給することからなり、要求される生産速
度にて要求される品質のガラスを確実に得られ、再生器
を通って炉から出る排ガスは可燃材料を確実に含有し、
この可燃材料を十分なエアーと反応させ、大気に放出さ
れる排ガス中には許容されるレベルの可燃材料及びＮＯ
ｘが含まれる。好ましくは、再生器は格子積み構造から
なる。炉はエンドファイアー炉又はクロスファイアー炉
であり得る。ガラス成形品の例としてはボトル、ジャ
ー、ドリンク用グラス、卓上食器類、プレスガラス器等
の容器である。
のＮＯｘ放出量を最小にするために、ガラス成形品の製
造用にガラスを溶融する再生ガラス炉を稼動させる方法
を提供する。この炉は熱交換器として作用する封止再生
器を有し、本方法は化学量論的燃焼に要求されるよりも
過剰の燃料を供給することからなり、要求される生産速
度にて要求される品質のガラスを確実に得られ、再生器
を通って炉から出る排ガスは可燃材料を確実に含有し、
この可燃材料を十分なエアーと反応させ、大気に放出さ
れる排ガス中には許容されるレベルの可燃材料及びＮＯ
ｘが含まれる。好ましくは、再生器は格子積み構造から
なる。炉はエンドファイアー炉又はクロスファイアー炉
であり得る。ガラス成形品の例としてはボトル、ジャ
ー、ドリンク用グラス、卓上食器類、プレスガラス器等
の容器である。
【０００６】本発明の１実施法（以降「タイプ１」稼動
という）は実質的に化学量論以下の状態で、炉の溶融領
域内で、溶融領域に過剰燃料を供給して稼動し、封止再
生器を通って炉から排ガスと混合して可燃材料が出るこ
とを許容する。本発明の別の型（以降「タイプ２」稼動
という）では、溶融炉内の状態は、実質的に化学量論と
するために、制限量の燃焼エアーで稼動され、溶融領域
から出て、封止再生器構造に入る排ガスに燃料を供給す
る。このような装置では、過剰エアー又は過剰燃料のい
ずれかが溶融炉内に存在し得る。この後、炉燃料を存在
バーナーにより又はポートＤ領域の補助独立燃料「バー
ナー」を介して添加する。両方の場合では、添加エアー
と共に燃焼することによりほぼすべての可燃材料を除去
するために、再生器の格子積み構造から放出される排ガ
スにエアーを添加する。
という）は実質的に化学量論以下の状態で、炉の溶融領
域内で、溶融領域に過剰燃料を供給して稼動し、封止再
生器を通って炉から排ガスと混合して可燃材料が出るこ
とを許容する。本発明の別の型（以降「タイプ２」稼動
という）では、溶融炉内の状態は、実質的に化学量論と
するために、制限量の燃焼エアーで稼動され、溶融領域
から出て、封止再生器構造に入る排ガスに燃料を供給す
る。このような装置では、過剰エアー又は過剰燃料のい
ずれかが溶融炉内に存在し得る。この後、炉燃料を存在
バーナーにより又はポートＤ領域の補助独立燃料「バー
ナー」を介して添加する。両方の場合では、添加エアー
と共に燃焼することによりほぼすべての可燃材料を除去
するために、再生器の格子積み構造から放出される排ガ
スにエアーを添加する。
【０００７】典型的なガス−燃焼ガラス溶融炉では、溶
融稼動を約５％の過剰エアーで行い、これにより約２５
００ｍｇ／ｍ3 の煙突排ガス中のＮＯｘ量が典型的には
作られる。本明細書では、濃度の表現（例えばｍｇ／ｍ
3 ）はＴＡＬｕｆｔ状態、即ち乾燥排ガス中の８％の測
定乾燥Ｏ2 におけるものであり、ＮＯｘ放出量はＮＯ 2
放出量として表現される。体積測定値はすべて７６０ｍ
ｍＨｇ、０℃にて示し、ｐｐｍは体積タームで示す。既
知の炉におけるより少ない過剰エアー量で稼動するこ
と、即ち化学量論又は化学量論以下の状態を用いること
は溶融チャンバ内で発生するＮＯｘが少ないのみなら
ず、残留燃料が、再生器中で存在するＮＯｘをＮ2 に還
元することがわかった。このダブル効果により、煙突排
ガス中で放出されるＮＯｘ量がかなり減少する。本発明
によると、５００ｍｇ／ｍ3 未満のＮＯｘ煙突エッショ
ンを達成できる。
融稼動を約５％の過剰エアーで行い、これにより約２５
００ｍｇ／ｍ3 の煙突排ガス中のＮＯｘ量が典型的には
作られる。本明細書では、濃度の表現（例えばｍｇ／ｍ
3 ）はＴＡＬｕｆｔ状態、即ち乾燥排ガス中の８％の測
定乾燥Ｏ2 におけるものであり、ＮＯｘ放出量はＮＯ 2
放出量として表現される。体積測定値はすべて７６０ｍ
ｍＨｇ、０℃にて示し、ｐｐｍは体積タームで示す。既
知の炉におけるより少ない過剰エアー量で稼動するこ
と、即ち化学量論又は化学量論以下の状態を用いること
は溶融チャンバ内で発生するＮＯｘが少ないのみなら
ず、残留燃料が、再生器中で存在するＮＯｘをＮ2 に還
元することがわかった。このダブル効果により、煙突排
ガス中で放出されるＮＯｘ量がかなり減少する。本発明
によると、５００ｍｇ／ｍ3 未満のＮＯｘ煙突エッショ
ンを達成できる。
【０００８】実質的に還元状態でガラス炉又はタンクを
稼動すると、低品質のガラスを生じるという従来の確信
にもかかわらず、悪影響なく反応状態が実質的に化学量
論以下であるようなタンクに供給された燃料及び燃焼エ
アーの量にて稼動できることがわかった。このことは、
炉内で非常に注意深く化学量論の制御をし、化学量論以
下の状態が不充分なエアーよりむしろ過剰燃料の使用に
より作られる場合にのみ可能であり、さもないと、溶融
工程にエネルギーが充分に供給されず、ガラスの品質及
び／又は生産速度が低下すると我々は信じる。出口ポー
トにて酸素含有量のみならず、この場所で未燃の可燃材
料の量を監視することが好ましい。炉内の状態が実質的
に化学量論以下である場合に、充分な速度及び品質にて
溶融ガラスを生産するのに必要な量の熱を供給するため
に充分な燃料が燃焼することを確実にする必要がある。
稼動すると、低品質のガラスを生じるという従来の確信
にもかかわらず、悪影響なく反応状態が実質的に化学量
論以下であるようなタンクに供給された燃料及び燃焼エ
アーの量にて稼動できることがわかった。このことは、
炉内で非常に注意深く化学量論の制御をし、化学量論以
下の状態が不充分なエアーよりむしろ過剰燃料の使用に
より作られる場合にのみ可能であり、さもないと、溶融
工程にエネルギーが充分に供給されず、ガラスの品質及
び／又は生産速度が低下すると我々は信じる。出口ポー
トにて酸素含有量のみならず、この場所で未燃の可燃材
料の量を監視することが好ましい。炉内の状態が実質的
に化学量論以下である場合に、充分な速度及び品質にて
溶融ガラスを生産するのに必要な量の熱を供給するため
に充分な燃料が燃焼することを確実にする必要がある。
【０００９】本発明の別の観点では、ガラス成形品の製
造用のガラスを溶融するための再生炉中で、燃料の燃焼
により発生する排ガス中のＮＯｘ含有量を減少する方法
を提供する。この炉は溶融チャンバ及び封止再生器を有
し、この方法は溶融チャンバ内の少なくとも１箇所にて
ガス中の可燃物及び酸素を測定すること、及びこのよう
な測定値に応じて燃料及び燃焼エアーの供給を制御する
ことからなり、溶融チャンバ内で、化学量論の平均値が
完全燃焼を行うのに必要な値よりも実質的に確実に下が
り、一方、溶融チャンバ中で生じる実際に燃焼する燃料
の部分は溶融及び精製工程の熱入力要求により示される
以上であり、溶融チャンバ（時々溶融及び精製（リファ
イニング）チャンバという）から出た後、大気に放出さ
れる前に、排ガスに補助燃焼エアーを供給して、排ガス
中に残っているすべての可燃物を実質的に完全に燃焼さ
せる。
造用のガラスを溶融するための再生炉中で、燃料の燃焼
により発生する排ガス中のＮＯｘ含有量を減少する方法
を提供する。この炉は溶融チャンバ及び封止再生器を有
し、この方法は溶融チャンバ内の少なくとも１箇所にて
ガス中の可燃物及び酸素を測定すること、及びこのよう
な測定値に応じて燃料及び燃焼エアーの供給を制御する
ことからなり、溶融チャンバ内で、化学量論の平均値が
完全燃焼を行うのに必要な値よりも実質的に確実に下が
り、一方、溶融チャンバ中で生じる実際に燃焼する燃料
の部分は溶融及び精製工程の熱入力要求により示される
以上であり、溶融チャンバ（時々溶融及び精製（リファ
イニング）チャンバという）から出た後、大気に放出さ
れる前に、排ガスに補助燃焼エアーを供給して、排ガス
中に残っているすべての可燃物を実質的に完全に燃焼さ
せる。
【００１０】炉がエンドファイアー又はクロスファイア
ーであり得る。好ましいエンドファイアー炉は溶融及び
精製チャンバの末端に沿って一対のポート、及びポート
の各１に各々連結した一対の封止再生器を有する。本発
明の好ましい方法で使用されるエンドファイアー炉は容
器製造用の溶融ガラスを作るのに典型的に使用される。
本発明は、ガス中の可燃物のみならず酸素を測定可能で
ある。測定は例えばポート口にて溶融及び精製チャンバ
から出る排ガスに対して行う。
ーであり得る。好ましいエンドファイアー炉は溶融及び
精製チャンバの末端に沿って一対のポート、及びポート
の各１に各々連結した一対の封止再生器を有する。本発
明の好ましい方法で使用されるエンドファイアー炉は容
器製造用の溶融ガラスを作るのに典型的に使用される。
本発明は、ガス中の可燃物のみならず酸素を測定可能で
ある。測定は例えばポート口にて溶融及び精製チャンバ
から出る排ガスに対して行う。
【００１１】上記の通り、可燃材料が排ガスと共に再生
器を介して通る別の方法は、炉のポートネックから出る
排ガスに燃料を供給することによる。これは、アフター
バーナー位置に燃料供給装置を配置することにより実施
できる。アフターバーナーを排ガスが出る通路に配置し
てもよい。燃料を排ガス中に流れと同じ方向で又は反対
向きの流れにて指向させることができる。アフターバー
ナーは排ガス流れ中に燃料を供給する独立した装置とす
ることが可能で、炉の排ガス出口側面に非−燃焼バーナ
ーを、排ガス流れ中に燃料を導入するのに使用できる。
ＮＯｘ還元工程で必要とされるよりも多くの燃料が燃焼
することを避けるために、溶融チャンバ内の状態は好ま
しくは化学量論値にて又はそれより下にて維持される。
器を介して通る別の方法は、炉のポートネックから出る
排ガスに燃料を供給することによる。これは、アフター
バーナー位置に燃料供給装置を配置することにより実施
できる。アフターバーナーを排ガスが出る通路に配置し
てもよい。燃料を排ガス中に流れと同じ方向で又は反対
向きの流れにて指向させることができる。アフターバー
ナーは排ガス流れ中に燃料を供給する独立した装置とす
ることが可能で、炉の排ガス出口側面に非−燃焼バーナ
ーを、排ガス流れ中に燃料を導入するのに使用できる。
ＮＯｘ還元工程で必要とされるよりも多くの燃料が燃焼
することを避けるために、溶融チャンバ内の状態は好ま
しくは化学量論値にて又はそれより下にて維持される。
【００１２】第２エアーは再生器／煙道装置内の位置に
て導入される。この場所の温度では可燃種の点火により
完全燃焼でき、大気へ放出されるガスが実質的に可燃材
料を含まない。再生装置はエアーの侵入に対してほとん
ど封され、これにより、第２エアーの導入は制御され、
燃焼は主に再生器パッキング／格子積みの外側でのみ行
われる。出口ポート口に存在する可燃材料及び酸素の量
はそこの場で、又は利用できる装置を用いて採取分析に
より測定できる。このような装置は酸素を測定するのに
ジルコニアプローブを、そして可燃物を測定するのに触
媒セルを有する。テレダイン（Teledyne）９８０ガス分
析器はこの目的に満足なものである。ＮＯｘはランコム
（Lancom）６５００ポータブル煙道ガス分析器又はシグ
ナルケミルミネッセンス（Signal Chemiluminescence）
分析器を用いて測定できる。
て導入される。この場所の温度では可燃種の点火により
完全燃焼でき、大気へ放出されるガスが実質的に可燃材
料を含まない。再生装置はエアーの侵入に対してほとん
ど封され、これにより、第２エアーの導入は制御され、
燃焼は主に再生器パッキング／格子積みの外側でのみ行
われる。出口ポート口に存在する可燃材料及び酸素の量
はそこの場で、又は利用できる装置を用いて採取分析に
より測定できる。このような装置は酸素を測定するのに
ジルコニアプローブを、そして可燃物を測定するのに触
媒セルを有する。テレダイン（Teledyne）９８０ガス分
析器はこの目的に満足なものである。ＮＯｘはランコム
（Lancom）６５００ポータブル煙道ガス分析器又はシグ
ナルケミルミネッセンス（Signal Chemiluminescence）
分析器を用いて測定できる。
【００１３】本発明は、更に、ガラス成形品製造用の溶
融ガラスのために、再生ガラス炉から出る排ガス中のＣ
Ｏ放出量を少なくする方法を提供する。この炉は熱交換
器として作用する封止再生器を有し、この方法は６５０
℃より高い温度にて、供給された燃料に対する燃焼エア
ーに基づいて、約８％の過剰エアー中のＣＯを燃焼する
ことにより、再生器中の排ガスからＣＯを除去すること
からなる。
融ガラスのために、再生ガラス炉から出る排ガス中のＣ
Ｏ放出量を少なくする方法を提供する。この炉は熱交換
器として作用する封止再生器を有し、この方法は６５０
℃より高い温度にて、供給された燃料に対する燃焼エア
ーに基づいて、約８％の過剰エアー中のＣＯを燃焼する
ことにより、再生器中の排ガスからＣＯを除去すること
からなる。
【００１４】本発明は更に、成形品製造の溶融ガラスの
ための再生ガラス炉を提供する。この炉は熱交換として
作用する格子積み構造を有する封止再生器を有し、更
に、炉は炉から出る排ガス中のＮＯｘ放出量を下げるた
めの装置を有し、この装置は炉の溶融チャンバから出る
排ガスに補助燃料を供給する装置を有し、これにより、
煙突排ガス中のＮＯｘ放出量をＴＡＬｕｆｔ状態下で測
定した５００ｍｇ／ｍ3未満に減少する。
ための再生ガラス炉を提供する。この炉は熱交換として
作用する格子積み構造を有する封止再生器を有し、更
に、炉は炉から出る排ガス中のＮＯｘ放出量を下げるた
めの装置を有し、この装置は炉の溶融チャンバから出る
排ガスに補助燃料を供給する装置を有し、これにより、
煙突排ガス中のＮＯｘ放出量をＴＡＬｕｆｔ状態下で測
定した５００ｍｇ／ｍ3未満に減少する。
【００１５】本発明の実施態様を添付図面のみ参照し実
施例により説明する。図１はエンドファイアー再生炉の
断面図である。図２は図１の炉の横断面図である。図３
〜７は本発明の方法及び装置を用いた際の、種々の稼動
パラメータに関する、ＮＯｘおよびＣＯのような排ガス
中の種々変化を示すグラフである。
施例により説明する。図１はエンドファイアー再生炉の
断面図である。図２は図１の炉の横断面図である。図３
〜７は本発明の方法及び装置を用いた際の、種々の稼動
パラメータに関する、ＮＯｘおよびＣＯのような排ガス
中の種々変化を示すグラフである。
【００１６】図１及び図２は再生ガラス溶融炉２を示
し、これは末端燃焼であり、容器を製造するのに使用す
るガラスの溶融のために典型的に使用される。しかしな
がら、横燃焼炉を選択的に使用できる。横燃焼炉はマル
チポート炉である。示した実施態様の炉２は末端燃焼炉
であり、一対の封止再生器４，６を並べて配置して一体
にする。再生器４，６は検査、可燃物を焼き尽くすため
のエアーの導入、装置の測定等を可能にするために開け
ることができるアクセスホールを設けることができる。
各再生器４，６は下側チャンバ８、下側チャンバ８上の
耐熱格子積み構造１０、及び格子積み構造１０上の上側
チャンバ１２を有する。各再生器４，６は各上側チャン
バ１２を炉２の溶融及び精製チャンバ１８と連絡するポ
ート１４，１６をそれぞれ有し、及び再生器４，６の各
下側チャンバ８と連結する各燃焼エアー入口２０，２２
を有する。燃焼エアー源と連結するだけではなく、燃焼
エアー入口２０，２２を、排ガスのため、煙突（図示せ
ず）に連結して配置する。各々１つのみ図示する。１又
はそれ以上のバーナー２４，２６を各々のポート１４，
１６のネック部分２８，３０中に配置するバーナー２
４，２６をガラス溶融炉中で使用するのに適当な、天然
ガス、液化石油ガス、燃料オイル又は他の気体又は液体
燃料のような燃料を燃やすために配置してこれにより、
チャンバ１８中でガラス製造材料を溶融し、精製するた
めに熱を供給する。溶融、精製チャンバ１８は犬小屋を
位置させたその一端３２にてガラス製造材料を供給して
行い、その他端３４に溶融ガラス分配器３６を配置す
る。これは一連のポート３８を有し、ここを介して、溶
融、精製チャンバ１８から溶融ガラスを除去する。ガラ
スは溶融／精製チャンバから分配器３６にスロートを介
して運ばれる。
し、これは末端燃焼であり、容器を製造するのに使用す
るガラスの溶融のために典型的に使用される。しかしな
がら、横燃焼炉を選択的に使用できる。横燃焼炉はマル
チポート炉である。示した実施態様の炉２は末端燃焼炉
であり、一対の封止再生器４，６を並べて配置して一体
にする。再生器４，６は検査、可燃物を焼き尽くすため
のエアーの導入、装置の測定等を可能にするために開け
ることができるアクセスホールを設けることができる。
各再生器４，６は下側チャンバ８、下側チャンバ８上の
耐熱格子積み構造１０、及び格子積み構造１０上の上側
チャンバ１２を有する。各再生器４，６は各上側チャン
バ１２を炉２の溶融及び精製チャンバ１８と連絡するポ
ート１４，１６をそれぞれ有し、及び再生器４，６の各
下側チャンバ８と連結する各燃焼エアー入口２０，２２
を有する。燃焼エアー源と連結するだけではなく、燃焼
エアー入口２０，２２を、排ガスのため、煙突（図示せ
ず）に連結して配置する。各々１つのみ図示する。１又
はそれ以上のバーナー２４，２６を各々のポート１４，
１６のネック部分２８，３０中に配置するバーナー２
４，２６をガラス溶融炉中で使用するのに適当な、天然
ガス、液化石油ガス、燃料オイル又は他の気体又は液体
燃料のような燃料を燃やすために配置してこれにより、
チャンバ１８中でガラス製造材料を溶融し、精製するた
めに熱を供給する。溶融、精製チャンバ１８は犬小屋を
位置させたその一端３２にてガラス製造材料を供給して
行い、その他端３４に溶融ガラス分配器３６を配置す
る。これは一連のポート３８を有し、ここを介して、溶
融、精製チャンバ１８から溶融ガラスを除去する。ガラ
スは溶融／精製チャンバから分配器３６にスロートを介
して運ばれる。
【００１７】稼動では、再生器４，６は燃焼エアーと排
ガスサイクルとの間を交互に循環する。このように、例
えば、あるサイクルでは、燃焼エアーは入口２０を通っ
て再生器４の下方８に入る。その後、燃焼エアーは再生
器４の格子積み構造１０を通って上方に運ばれ、ここで
予熱され、その後、燃焼エアーは上側チャンバ１２、ポ
ート１４及びネック２８を通って運ばれ、ここで燃焼エ
アーを溶融及び精製チャンバ１８に供給する。バーナー
２４を開く。溶融・精製チャンバ１８からの排ガスは別
の再生器６のポート１６を通って運ばれ、別の再生器６
を通って下に運ばれ、ここで排ガスは導管を通って除去
される。ガス流は次のサイクルでは逆ほうこうになり、
バーナー２６がバーナー２４の代わりに開く。
ガスサイクルとの間を交互に循環する。このように、例
えば、あるサイクルでは、燃焼エアーは入口２０を通っ
て再生器４の下方８に入る。その後、燃焼エアーは再生
器４の格子積み構造１０を通って上方に運ばれ、ここで
予熱され、その後、燃焼エアーは上側チャンバ１２、ポ
ート１４及びネック２８を通って運ばれ、ここで燃焼エ
アーを溶融及び精製チャンバ１８に供給する。バーナー
２４を開く。溶融・精製チャンバ１８からの排ガスは別
の再生器６のポート１６を通って運ばれ、別の再生器６
を通って下に運ばれ、ここで排ガスは導管を通って除去
される。ガス流は次のサイクルでは逆ほうこうになり、
バーナー２６がバーナー２４の代わりに開く。
【００１８】バーナー２４，２６は多くの可能な形状を
とり得、例えば、スルー−ポート形状、サイド−ポート
形状、又はアンダー−ポート形状がある。燃料、例えば
天然ガスはバーナー２４（この例ではアンダー−ポート
バーナーである）から、燃焼サイクルの間、再生器４か
ら入ってくる予熱エアーの入流に供給され、結果として
生じた炎及びその炎により生じた燃焼生産物は溶融ガラ
スの表面を通ってポート１４から運ばれ、溶融・精製チ
ャンバ１８中のガラスに熱を伝える。
とり得、例えば、スルー−ポート形状、サイド−ポート
形状、又はアンダー−ポート形状がある。燃料、例えば
天然ガスはバーナー２４（この例ではアンダー−ポート
バーナーである）から、燃焼サイクルの間、再生器４か
ら入ってくる予熱エアーの入流に供給され、結果として
生じた炎及びその炎により生じた燃焼生産物は溶融ガラ
スの表面を通ってポート１４から運ばれ、溶融・精製チ
ャンバ１８中のガラスに熱を伝える。
【００１９】煙突のもとのみならず、各ポート口及び再
生器４，６からの出口にて溶融・精製チャンバ１８から
出るガス中の可燃物及び酸素の両方を測定するための手
段を提供する。排ガスの通路に沿った測定点を図１に
〔１〕で示した。未燃の／部分的に燃焼の／熱分解の材
料が炉の排気側の再生器に入り、溶融及び精製チャンバ
１８から出た後排ガスに付加エアーを加えて、実質的に
完全燃焼を行い、可燃材料が全く又はほとんど煙突から
大気中に出ないことを確実にする方法で溶融炉２を稼動
する。エアーを煙道のホールを介して故意に加えてもよ
いし、自然に漏れ入ってもよくこれは炉の全エアー要求
の訳１０％である。付加エアーは図１の〔２〕で供給で
きる。残りの可燃物の最後の燃焼を〔３〕で示した点に
て行う。排ガス中の可燃材料の約７０％は一酸化炭素で
あり、残りは主に水素である。
生器４，６からの出口にて溶融・精製チャンバ１８から
出るガス中の可燃物及び酸素の両方を測定するための手
段を提供する。排ガスの通路に沿った測定点を図１に
〔１〕で示した。未燃の／部分的に燃焼の／熱分解の材
料が炉の排気側の再生器に入り、溶融及び精製チャンバ
１８から出た後排ガスに付加エアーを加えて、実質的に
完全燃焼を行い、可燃材料が全く又はほとんど煙突から
大気中に出ないことを確実にする方法で溶融炉２を稼動
する。エアーを煙道のホールを介して故意に加えてもよ
いし、自然に漏れ入ってもよくこれは炉の全エアー要求
の訳１０％である。付加エアーは図１の〔２〕で供給で
きる。残りの可燃物の最後の燃焼を〔３〕で示した点に
て行う。排ガス中の可燃材料の約７０％は一酸化炭素で
あり、残りは主に水素である。
【００２０】本発明の１実施態様に関する図１及び２に
示したガラス溶融炉の稼動（例えばタイプ１の稼動）で
は、バーナーに供給した燃料及び供給された燃焼エアー
をポート口及び格子上部にて、酸素及び可燃材料の量
を、溶融チャンバ内即ち溶融チャンバの点にて、供給し
た燃焼エアーが供給した燃料の完全燃焼に必要な量より
少ないことを確実にするために、測定することにより制
御する。エアーの過剰割合として、供給した燃料の化学
量論的エアー要求量より多い燃焼エアーの供給を示すの
が通常であり、この場合陽性表現である。本発明では、
制御を容易にするために、完全燃焼に要求されるより少
ないエアー量であり、これを同様に表現するが、陰性表
現となる。これは、過剰なエアー量における変化は供給
エアー量が完全燃焼に要求されるより多いか少ないかを
同じ方法で監視し、報告する。本発明の１実施態様で
は、各ポートにて供給した燃料及び燃焼エアー量を測定
値に応じて調製し、これにより炉の溶融チャンバ内の過
剰なエアー量が化学量論的燃焼エアーの−３％〜−１０
％好ましくは−８％〜−１０％の範囲となる。マルチ−
ポート炉では好ましくはポートからポートへの過剰エア
ー量は最初のポートで−１５％から最後のポートで０％
である。最初のポートと最後のポート間の割込ポートに
供給するエアー量は−１５％の同じレベルであるか又は
−９％の平均に下がってもよい。
示したガラス溶融炉の稼動（例えばタイプ１の稼動）で
は、バーナーに供給した燃料及び供給された燃焼エアー
をポート口及び格子上部にて、酸素及び可燃材料の量
を、溶融チャンバ内即ち溶融チャンバの点にて、供給し
た燃焼エアーが供給した燃料の完全燃焼に必要な量より
少ないことを確実にするために、測定することにより制
御する。エアーの過剰割合として、供給した燃料の化学
量論的エアー要求量より多い燃焼エアーの供給を示すの
が通常であり、この場合陽性表現である。本発明では、
制御を容易にするために、完全燃焼に要求されるより少
ないエアー量であり、これを同様に表現するが、陰性表
現となる。これは、過剰なエアー量における変化は供給
エアー量が完全燃焼に要求されるより多いか少ないかを
同じ方法で監視し、報告する。本発明の１実施態様で
は、各ポートにて供給した燃料及び燃焼エアー量を測定
値に応じて調製し、これにより炉の溶融チャンバ内の過
剰なエアー量が化学量論的燃焼エアーの−３％〜−１０
％好ましくは−８％〜−１０％の範囲となる。マルチ−
ポート炉では好ましくはポートからポートへの過剰エア
ー量は最初のポートで−１５％から最後のポートで０％
である。最初のポートと最後のポート間の割込ポートに
供給するエアー量は−１５％の同じレベルであるか又は
−９％の平均に下がってもよい。
【００２１】図３はＮＯｘ放出が、炉中のポート口の過
剰エアー量にいかに関係しているかを示す。実線はポー
ト口におけるＮＯｘ濃度を、破線は煙突内でのＮＯｘ濃
度を示す。ポート口での過剰エアーが低い、−２％より
少ない場合、煙突内のＮＯｘ濃度はポート口の量に関係
して減少され、このことはＮＯｘ還元が、ポート口と煙
突との間で再生器中にて起こることを示す。減−ＮＯｘ
反応は過剰燃料がＮＯｘ種を減じる結果として、格子積
み構造中で最初に生じる。陰性過剰エアー値は陽性過剰
燃料値に一致して等しい。タイプ１の稼動では減−ＮＯ
ｘ反応の開始のポート口にて化学量論値に応じて多くと
も−３％のエアーが不足している、即ち多くとも約−３
％の過剰エアーである、必要がある。これにより、格子
積み構造上部で多くとも約−３％の過剰エアーとなり、
この結果として、格子積み構造中の過剰燃料がこの中で
ＮＯｘ還元を生じる。陰性過剰エアーの量がより多いと
き、即ち、エアーの不足がより大きいときは、ある減−
ＮＯｘが再生器の上側チャンバで生じることを見出し
た。
剰エアー量にいかに関係しているかを示す。実線はポー
ト口におけるＮＯｘ濃度を、破線は煙突内でのＮＯｘ濃
度を示す。ポート口での過剰エアーが低い、−２％より
少ない場合、煙突内のＮＯｘ濃度はポート口の量に関係
して減少され、このことはＮＯｘ還元が、ポート口と煙
突との間で再生器中にて起こることを示す。減−ＮＯｘ
反応は過剰燃料がＮＯｘ種を減じる結果として、格子積
み構造中で最初に生じる。陰性過剰エアー値は陽性過剰
燃料値に一致して等しい。タイプ１の稼動では減−ＮＯ
ｘ反応の開始のポート口にて化学量論値に応じて多くと
も−３％のエアーが不足している、即ち多くとも約−３
％の過剰エアーである、必要がある。これにより、格子
積み構造上部で多くとも約−３％の過剰エアーとなり、
この結果として、格子積み構造中の過剰燃料がこの中で
ＮＯｘ還元を生じる。陰性過剰エアーの量がより多いと
き、即ち、エアーの不足がより大きいときは、ある減−
ＮＯｘが再生器の上側チャンバで生じることを見出し
た。
【００２２】マルチ−ポート炉では、最後のポートがそ
れより前のポートより、より低い還元状態／より高い酸
化状態を維持している限り、ガラスの品質に悪影響がな
いことを見出した。過剰エアーレベルに対して選択した
値はＮＯｘ放出の要求限界のみならず溶融チャンバから
出る未燃焼材料のための熱損失に関係しており、稼動さ
れる溶融炉の形および放出に関する地域的要求値に応じ
て変わる。ある場合では、最後のポートで約−１〜０％
に上昇し、上流にあるポートで−４％のレベルに維持さ
れた過剰エアーレベルで稼動することは十分に可能であ
る。排ガスの規制基準（酸素及び可燃物の両方）に基づ
いて監視することにより、必要に応じて、受入れ難いＮ
Ｏｘ放出の増加又はガラス品質の低下を避けるべく各ポ
ート口にて過剰エアーをきびしく制御するために燃料及
び燃焼エアーの両方の供給を調製できる。各ポートに最
適なエアー及び燃料レベルは、目標放出量を達成するた
めに、各ポートに対して確立する必要がある。これは、
正確な量は各ポート独自の特性に依存するからである。
ポート毎の最適なＮＯｘ濃度はポータブルな測定装置を
用いて、煙突を塞いで、架橋煙道にて測定する。
れより前のポートより、より低い還元状態／より高い酸
化状態を維持している限り、ガラスの品質に悪影響がな
いことを見出した。過剰エアーレベルに対して選択した
値はＮＯｘ放出の要求限界のみならず溶融チャンバから
出る未燃焼材料のための熱損失に関係しており、稼動さ
れる溶融炉の形および放出に関する地域的要求値に応じ
て変わる。ある場合では、最後のポートで約−１〜０％
に上昇し、上流にあるポートで−４％のレベルに維持さ
れた過剰エアーレベルで稼動することは十分に可能であ
る。排ガスの規制基準（酸素及び可燃物の両方）に基づ
いて監視することにより、必要に応じて、受入れ難いＮ
Ｏｘ放出の増加又はガラス品質の低下を避けるべく各ポ
ート口にて過剰エアーをきびしく制御するために燃料及
び燃焼エアーの両方の供給を調製できる。各ポートに最
適なエアー及び燃料レベルは、目標放出量を達成するた
めに、各ポートに対して確立する必要がある。これは、
正確な量は各ポート独自の特性に依存するからである。
ポート毎の最適なＮＯｘ濃度はポータブルな測定装置を
用いて、煙突を塞いで、架橋煙道にて測定する。
【００２３】タイプ２の稼動では、溶融炉はほぼ化学量
論状態、即ち約０％の過剰エアーで稼動され、過剰燃料
は炉室の外側で排ガスに添加される。これは後−炉燃焼
燃料添加である。燃料は非燃焼側でバーナーにより便利
に添加される。効率と格子積みの安全性のために、後−
炉燃焼は、ポート口過剰燃料が化学量論値に近いか又は
より理想的に化学量論以下の場合にのみ添加されるべき
である。ポート口の排ガス中に過剰エアーが存在する結
果として、添加燃料の幾分かは上側チャンバ及び格子積
み構造中の排ガスの温度を上昇させるのに消費され、こ
れにより格子積みの温度が上昇する。
論状態、即ち約０％の過剰エアーで稼動され、過剰燃料
は炉室の外側で排ガスに添加される。これは後−炉燃焼
燃料添加である。燃料は非燃焼側でバーナーにより便利
に添加される。効率と格子積みの安全性のために、後−
炉燃焼は、ポート口過剰燃料が化学量論値に近いか又は
より理想的に化学量論以下の場合にのみ添加されるべき
である。ポート口の排ガス中に過剰エアーが存在する結
果として、添加燃料の幾分かは上側チャンバ及び格子積
み構造中の排ガスの温度を上昇させるのに消費され、こ
れにより格子積みの温度が上昇する。
【００２４】図４はポート口（実線）及び煙突（破線）
のＮＯｘ濃度とポート口の過剰エアーとの間の関係を示
す。化学量論状態での作動では、煙突中のＮＯｘ濃度
を、後−燃焼燃料の量を増加して添加することにより減
少させることができ、これにより格子積み構造中のＮＯ
ｘ還元を引きおこし、その結果、煙突ガス中のＮＯｘ濃
度が減少する。再生器での減−ＮＯｘ反応を開始するた
めに、最初の燃料添加の百分率として少なくとも３％の
過剰燃料、好ましくは約８〜１０％の過剰燃料を添加す
る。タイプ２の稼動の利点は非燃焼側に添加燃料を噴射
する付加装置の用意は別として、ガラス炉の実質的変更
が必要ないことである。更に、タイプ２の稼動は、溶融
タンク中の化学量論以下の状態での稼動には使用しない
ガラスに一般に適している。
のＮＯｘ濃度とポート口の過剰エアーとの間の関係を示
す。化学量論状態での作動では、煙突中のＮＯｘ濃度
を、後−燃焼燃料の量を増加して添加することにより減
少させることができ、これにより格子積み構造中のＮＯ
ｘ還元を引きおこし、その結果、煙突ガス中のＮＯｘ濃
度が減少する。再生器での減−ＮＯｘ反応を開始するた
めに、最初の燃料添加の百分率として少なくとも３％の
過剰燃料、好ましくは約８〜１０％の過剰燃料を添加す
る。タイプ２の稼動の利点は非燃焼側に添加燃料を噴射
する付加装置の用意は別として、ガラス炉の実質的変更
が必要ないことである。更に、タイプ２の稼動は、溶融
タンク中の化学量論以下の状態での稼動には使用しない
ガラスに一般に適している。
【００２５】タイプ１及びタイプ２のハイブリッドの状
態を用いて、ＮＯｘ還元を達成する炉を稼動することも
できる。このような稼動では、例えば、出口ポート口に
て多くて−２％の過剰エアーの化学量論以下の状態で炉
は稼動され、過剰燃料は、例えば少なくとも３％の過剰
燃料で、非燃焼側の排ガス中に噴射される。図５は煙突
煙道中のＮＯｘ濃度と非燃焼側で燃料追加を伴う格子積
み上部の過剰エアーとの関係を示す。約−２％の過剰エ
アーで、燃料の追加を行って、ＮＯｘ濃度は大幅に減少
する。
態を用いて、ＮＯｘ還元を達成する炉を稼動することも
できる。このような稼動では、例えば、出口ポート口に
て多くて−２％の過剰エアーの化学量論以下の状態で炉
は稼動され、過剰燃料は、例えば少なくとも３％の過剰
燃料で、非燃焼側の排ガス中に噴射される。図５は煙突
煙道中のＮＯｘ濃度と非燃焼側で燃料追加を伴う格子積
み上部の過剰エアーとの関係を示す。約−２％の過剰エ
アーで、燃料の追加を行って、ＮＯｘ濃度は大幅に減少
する。
【００２６】本発明の別の実施例では、ガラス溶融炉
は、炉中で電子熱装置により熱を供給することにより、
炉の熱燃焼を少なくする種類である。タイプ１及びタイ
プ２の両稼動及びタイプ 1／2 のハイブリッド稼動で
は、ＮＯｘを減少するのに必要な生燃料入力の増加レベ
ルは所望の速さ及び質にてガラスを生産するのに普通に
使用される燃料の典型的に５〜１５％過剰である。
は、炉中で電子熱装置により熱を供給することにより、
炉の熱燃焼を少なくする種類である。タイプ１及びタイ
プ２の両稼動及びタイプ 1／2 のハイブリッド稼動で
は、ＮＯｘを減少するのに必要な生燃料入力の増加レベ
ルは所望の速さ及び質にてガラスを生産するのに普通に
使用される燃料の典型的に５〜１５％過剰である。
【００２７】ＮＯｘを減少するために、ガラス溶融炉で
要求される燃料の増加から金銭上の損失を最小にするた
めに、たとえば炉に供給される燃焼エアーに蒸気を添加
することにより、ガラス溶融炉の全燃効率を改良して、
増加した燃料コストを補うような方法で稼動できる。
要求される燃料の増加から金銭上の損失を最小にするた
めに、たとえば炉に供給される燃焼エアーに蒸気を添加
することにより、ガラス溶融炉の全燃効率を改良して、
増加した燃料コストを補うような方法で稼動できる。
【００２８】燃焼のために、炉に供給されるエアーの化
学量論的体積の約６容積％のレベルで典型的に蒸気を添
加することにより（すべての体積は０℃，７６０ｍｍＨ
ｇに標準化される）、５％まではガラス溶融炉の熱効率
を改良できる。輻射熱を受け入れられる燃焼エアー中に
ある気体種の量を増加することにより、格子積み及び重
要な再生器構造の上側チャンバの間の輻射熱移動を増加
して、エアー予熱を高める。
学量論的体積の約６容積％のレベルで典型的に蒸気を添
加することにより（すべての体積は０℃，７６０ｍｍＨ
ｇに標準化される）、５％まではガラス溶融炉の熱効率
を改良できる。輻射熱を受け入れられる燃焼エアー中に
ある気体種の量を増加することにより、格子積み及び重
要な再生器構造の上側チャンバの間の輻射熱移動を増加
して、エアー予熱を高める。
【００２９】排ガスの利用できる熱含量の増加はＮＯｘ
を減少するために要求される炉で燃える燃料中の１５％
の増加から導かれ、この目的又は他の目的のために蒸気
を発生するのに直接使用できる。また、炉の稼動及び他
の放出物における本発明の減−ＮＯｘ稼動の効果を調べ
た。後−炉燃料の添加は炉からのＳＯ2 の放出における
長期間の作用はなく、Ｈ 2 Ｓ, ＨＣＮ又はＮＨ3 は煙突
にて測定した排ガス中で全く検出されなかった。更に、
後−炉燃料の添加は、煙突煙道に連結した静電的促進機
から回収されるダストの組成に影響しなかった。
を減少するために要求される炉で燃える燃料中の１５％
の増加から導かれ、この目的又は他の目的のために蒸気
を発生するのに直接使用できる。また、炉の稼動及び他
の放出物における本発明の減−ＮＯｘ稼動の効果を調べ
た。後−炉燃料の添加は炉からのＳＯ2 の放出における
長期間の作用はなく、Ｈ 2 Ｓ, ＨＣＮ又はＮＨ3 は煙突
にて測定した排ガス中で全く検出されなかった。更に、
後−炉燃料の添加は、煙突煙道に連結した静電的促進機
から回収されるダストの組成に影響しなかった。
【００３０】また、本発明者は、ガラス溶融炉の煙突か
らの一酸化炭素の放出を監視した。上側チャンバ又は格
子積み構造の中へと少量の漏れ量のエアーを供給しかつ
化学量論的又は化学量論的以下で稼働する炉を備えた、
封止再生器を使用すると、そのポート口に加えられた燃
料のうちいくらかは、この炉のライダーアークに、即
ち、この再生器の下流に、未燃焼ガスとして、まだ存在
するであろう。この未燃焼ガスは、煙突から放出する前
に燃焼することが必要であり、この未燃焼ガスは、化学
種の複雑な混合物であり、この化学種の典型的には約７
０％が一酸化炭素として存在しており、この残りは主と
して水素である。
らの一酸化炭素の放出を監視した。上側チャンバ又は格
子積み構造の中へと少量の漏れ量のエアーを供給しかつ
化学量論的又は化学量論的以下で稼働する炉を備えた、
封止再生器を使用すると、そのポート口に加えられた燃
料のうちいくらかは、この炉のライダーアークに、即
ち、この再生器の下流に、未燃焼ガスとして、まだ存在
するであろう。この未燃焼ガスは、煙突から放出する前
に燃焼することが必要であり、この未燃焼ガスは、化学
種の複雑な混合物であり、この化学種の典型的には約７
０％が一酸化炭素として存在しており、この残りは主と
して水素である。
【００３１】更に、こうして添加された燃料は、その燃
焼による単なる分解から予想されるであろうよりも、一
酸化炭素として、最大３０％以上の可燃材料を生じさせ
ることができた。完全な燃焼を生じさせて、一酸化炭素
及び他の可燃材料を酸化するためには、この格子積み構
造の下流で排ガスに充分なエアーを加える必要がある。
こうしたエアーは、自然な漏れの結果として存在しうる
か、又は、格子積み構造の下流で排ガスに加えることが
できる。ひとたび充分なエアーが存在していれば、温度
を、酸化反応が適当な速度で進行するのに充分に高くす
る必要がある。
焼による単なる分解から予想されるであろうよりも、一
酸化炭素として、最大３０％以上の可燃材料を生じさせ
ることができた。完全な燃焼を生じさせて、一酸化炭素
及び他の可燃材料を酸化するためには、この格子積み構
造の下流で排ガスに充分なエアーを加える必要がある。
こうしたエアーは、自然な漏れの結果として存在しうる
か、又は、格子積み構造の下流で排ガスに加えることが
できる。ひとたび充分なエアーが存在していれば、温度
を、酸化反応が適当な速度で進行するのに充分に高くす
る必要がある。
【００３２】冷却エアーの漏れ量が過剰ではないものと
すると、この再生器のベース及び煙道内における一酸化
炭素及び他の可燃性種の燃料は、熱量の放出を伴ってお
り、この熱量によって排ガスの温度が上昇する。これを
説明し、例示すると、本発明者が発見したところでは、
この再生器のベース及び煙道領域内の温度が約６５０°
Ｃを上回っており、かつ可燃材料を完全に燃焼させるの
に充分なエアーが存在するものとすると、この煙道のガ
ス中での一酸化炭素の放出量は、標準的な水準まで、又
は標準的な水準未満にまで、減少する。
すると、この再生器のベース及び煙道内における一酸化
炭素及び他の可燃性種の燃料は、熱量の放出を伴ってお
り、この熱量によって排ガスの温度が上昇する。これを
説明し、例示すると、本発明者が発見したところでは、
この再生器のベース及び煙道領域内の温度が約６５０°
Ｃを上回っており、かつ可燃材料を完全に燃焼させるの
に充分なエアーが存在するものとすると、この煙道のガ
ス中での一酸化炭素の放出量は、標準的な水準まで、又
は標準的な水準未満にまで、減少する。
【００３３】驚くべきことに、本発明者が発見したとこ
ろでは、この再生器のベース及び煙道領域内の温度が６
５０°Ｃ以上であると、減─ＣＯ反応が開始され、次い
で煙道内におけるガスの保持時間が長い炉の中央煙道内
で進行し、これによりＣＯの完全な除去が確保される。
再生器のベース内に加熱エアーを供給し、この温度を約
７００°Ｃへと向かって上昇させる、バーナー又は複数
のバーナーを使用することによって、煙道の放出物内の
ＣＯのレベルを許容可能なまでに低減することができ
た。
ろでは、この再生器のベース及び煙道領域内の温度が６
５０°Ｃ以上であると、減─ＣＯ反応が開始され、次い
で煙道内におけるガスの保持時間が長い炉の中央煙道内
で進行し、これによりＣＯの完全な除去が確保される。
再生器のベース内に加熱エアーを供給し、この温度を約
７００°Ｃへと向かって上昇させる、バーナー又は複数
のバーナーを使用することによって、煙道の放出物内の
ＣＯのレベルを許容可能なまでに低減することができ
た。
【００３４】単に、加熱していない余分のエアーをライ
ダーアークに加えても、又は、格子積みの上のより高い
位置に余分のエアーを加えてさえも、より低い再生器チ
ャンバ及び架橋煙道内で有効な一酸化炭素の燃焼を達成
するのには不十分なことを見いだした。なぜなら、この
温度が低すぎるからであり、即ち、約６５０°Ｃのしき
い値よりも下だからである。すべてのポート上で後炉燃
料を用いて炉を稼働させた場合には、すべての排ガスが
約６５０°Ｃの臨界値に達するようにし、主煙道の指示
温度が６８０°Ｃに上昇したときに、上記の主煙道内で
生じた激しい燃焼によって、煙道内で約１８０ｐｐｍの
低いＣＯレベルを達成した。こうした高い煙道の温度
は、この主煙道の耐火性ライニングが、この主煙道内に
おけるＣＯの燃焼によって達する温度よりも高い温度設
計限界を有しているとすれば、本溶融炉内で容易に達成
することができる。
ダーアークに加えても、又は、格子積みの上のより高い
位置に余分のエアーを加えてさえも、より低い再生器チ
ャンバ及び架橋煙道内で有効な一酸化炭素の燃焼を達成
するのには不十分なことを見いだした。なぜなら、この
温度が低すぎるからであり、即ち、約６５０°Ｃのしき
い値よりも下だからである。すべてのポート上で後炉燃
料を用いて炉を稼働させた場合には、すべての排ガスが
約６５０°Ｃの臨界値に達するようにし、主煙道の指示
温度が６８０°Ｃに上昇したときに、上記の主煙道内で
生じた激しい燃焼によって、煙道内で約１８０ｐｐｍの
低いＣＯレベルを達成した。こうした高い煙道の温度
は、この主煙道の耐火性ライニングが、この主煙道内に
おけるＣＯの燃焼によって達する温度よりも高い温度設
計限界を有しているとすれば、本溶融炉内で容易に達成
することができる。
【００３５】更に、もし廃熱ボイラーを煙突の煙道内に
設けた場合には、ボイラーの熱容量を越えないように、
プリセットボイラーの入口の温度を、上昇させる必要が
あるか、又は、このボイラーの入口をバイパスさせる必
要がありうる。更に、この排ガスを、汚染処理プラント
及び静電沈降機に通過させるのに先立って、この排ガス
を冷却させる必要がありうる。これは、水の噴射及び／
又はさらなるエアーによる希釈によって、達成すること
ができる。再生器のベース及び煙道領域内でＣＯを完全
燃焼させるのに充分なエアーを確保するために、適当な
位置でエアーを一定して漏らすことができる。
設けた場合には、ボイラーの熱容量を越えないように、
プリセットボイラーの入口の温度を、上昇させる必要が
あるか、又は、このボイラーの入口をバイパスさせる必
要がありうる。更に、この排ガスを、汚染処理プラント
及び静電沈降機に通過させるのに先立って、この排ガス
を冷却させる必要がありうる。これは、水の噴射及び／
又はさらなるエアーによる希釈によって、達成すること
ができる。再生器のベース及び煙道領域内でＣＯを完全
燃焼させるのに充分なエアーを確保するために、適当な
位置でエアーを一定して漏らすことができる。
【００３６】本発明者が測定したところでは、ＣＯ及び
他の可燃材料の燃焼を達成するための、再生器装置内に
おける最適な位置は、ライダーアークの下の下側チャン
バ内である。本発明者が測定したところでは、約８％の
エアー漏れで最大のＣＯ燃焼が生じ、これによりＣＯの
レベルが約２０００ｐｐｍの下にまで減少した。
他の可燃材料の燃焼を達成するための、再生器装置内に
おける最適な位置は、ライダーアークの下の下側チャン
バ内である。本発明者が測定したところでは、約８％の
エアー漏れで最大のＣＯ燃焼が生じ、これによりＣＯの
レベルが約２０００ｐｐｍの下にまで減少した。
【００３７】図６は、図１及び図２に示す炉のポート２
のライダーアークでの、エアー添加量に対するＣＯのレ
ベルの関係を示し（実線）、エアー添加量と温度との関
係を示す（破線）。このＣＯレベル及び温度は、位置Ｂ
で、架橋煙道のほぼ中央部で測定した。エアーを漏らす
のに先立って、このライダーアークに約３〜６％の未燃
焼ガスがあり、排ガスの温度は６５０°Ｃよりも下であ
り、従って、この温度及び酸素含有量は、ＣＯの除去を
開始するのには低すぎる。このライダーアークレベルの
すぐ上にあるクリーンアウトホールを通してポート２で
下側チャンバ内へとエアーの漏れを生じさせ、これによ
り、約２５０００〜３００００ｐｐｍであったライダー
アークでのＣＯの濃度を減少させ、同時に架橋煙道位置
Ｂでの約５０００ｐｐｍのＣＯを、この架橋煙道位置Ｂ
で約２０００ｐｐｍに減少させた。
のライダーアークでの、エアー添加量に対するＣＯのレ
ベルの関係を示し（実線）、エアー添加量と温度との関
係を示す（破線）。このＣＯレベル及び温度は、位置Ｂ
で、架橋煙道のほぼ中央部で測定した。エアーを漏らす
のに先立って、このライダーアークに約３〜６％の未燃
焼ガスがあり、排ガスの温度は６５０°Ｃよりも下であ
り、従って、この温度及び酸素含有量は、ＣＯの除去を
開始するのには低すぎる。このライダーアークレベルの
すぐ上にあるクリーンアウトホールを通してポート２で
下側チャンバ内へとエアーの漏れを生じさせ、これによ
り、約２５０００〜３００００ｐｐｍであったライダー
アークでのＣＯの濃度を減少させ、同時に架橋煙道位置
Ｂでの約５０００ｐｐｍのＣＯを、この架橋煙道位置Ｂ
で約２０００ｐｐｍに減少させた。
【００３８】図６から理解できるように、漏れエアーの
増大により、ＣＯの燃焼が増大し、約８％のエアー添加
で最大の脱ＣＯ反応が生ずるに至り、約２０００ｐｐｍ
のＣＯ量をもたらした。エアーの漏れ量がこの水準を越
えても、更なる一酸化炭素の燃焼は生じなかった。エア
ーの添加量が増加すると、やはり約８％のエアー添加量
の百分率で、この温度が約６５０°Ｃの最大値へと上昇
する。この排ガス温度は、ほぼこの百分率の漏れ量の値
へと上昇するが、それから漏れ量がこの水準よりも高く
なると、徐々に低下する。これが示すところでは、特定
の漏れレベルを越えると、この漏れにより、排ガスが有
効に冷却され、ＣＯの酸化が阻害される。
増大により、ＣＯの燃焼が増大し、約８％のエアー添加
で最大の脱ＣＯ反応が生ずるに至り、約２０００ｐｐｍ
のＣＯ量をもたらした。エアーの漏れ量がこの水準を越
えても、更なる一酸化炭素の燃焼は生じなかった。エア
ーの添加量が増加すると、やはり約８％のエアー添加量
の百分率で、この温度が約６５０°Ｃの最大値へと上昇
する。この排ガス温度は、ほぼこの百分率の漏れ量の値
へと上昇するが、それから漏れ量がこの水準よりも高く
なると、徐々に低下する。これが示すところでは、特定
の漏れレベルを越えると、この漏れにより、排ガスが有
効に冷却され、ＣＯの酸化が阻害される。
【００３９】この煙道の視覚検査が示すところでは、Ｃ
Ｏの酸化を示す薄青色の細い炎が、ライダーアークで、
又はライダーアークのすぐ下から始まり、この煙道へと
連続し、クリーンアウトホールで連続し、このクリーン
アウトホールで、漏れたエアーが排ガスに接触する。図
６の結果が示すところでは、一酸化炭素の有効な燃焼
を、約８％のエアーの漏れ量で、及び約６５０°Ｃを越
える温度で、達成することができる。
Ｏの酸化を示す薄青色の細い炎が、ライダーアークで、
又はライダーアークのすぐ下から始まり、この煙道へと
連続し、クリーンアウトホールで連続し、このクリーン
アウトホールで、漏れたエアーが排ガスに接触する。図
６の結果が示すところでは、一酸化炭素の有効な燃焼
を、約８％のエアーの漏れ量で、及び約６５０°Ｃを越
える温度で、達成することができる。
【００４０】一酸化炭素の燃焼の向上を達成するため
に、ライダーアークの下方で、この箇所に熱量を加える
ことによって、エアー／ＣＯの混合物の温度を上昇させ
た。また、この温度を、再生器装置内で煙道ダンパを動
かすことによって、上昇させることができる。最大９０
０°Ｃの温度のエアーを供給する能力がある、天然ガス
燃焼用のエアー高過剰バーナーを、本例において、炉の
一方のポート上のみに配置することができる。
に、ライダーアークの下方で、この箇所に熱量を加える
ことによって、エアー／ＣＯの混合物の温度を上昇させ
た。また、この温度を、再生器装置内で煙道ダンパを動
かすことによって、上昇させることができる。最大９０
０°Ｃの温度のエアーを供給する能力がある、天然ガス
燃焼用のエアー高過剰バーナーを、本例において、炉の
一方のポート上のみに配置することができる。
【００４１】このバーナーは、エアーを、約８００°Ｃ
以上で、約６％のポート燃料に等しい、約５０ｍ３／時
間のバーナーガスの速度で、供給した。この排ガスの温
度を、約２０〜３０°Ｃに上昇させた。これにより、Ｃ
Ｏの除去量が増加するので、図１に示す架橋煙道位置Ｂ
で、３００ｍｇ／ｍ３よりも低いＣＯレベルの達成が可
能になった。
以上で、約６％のポート燃料に等しい、約５０ｍ３／時
間のバーナーガスの速度で、供給した。この排ガスの温
度を、約２０〜３０°Ｃに上昇させた。これにより、Ｃ
Ｏの除去量が増加するので、図１に示す架橋煙道位置Ｂ
で、３００ｍｇ／ｍ３よりも低いＣＯレベルの達成が可
能になった。
【００４２】図７は、ＣＯの量とバーナーの天然ガス供
給量との関係を示し（実線）、天然ガスの供給量と、架
橋位置Ａ及びＢにおける温度との関係を示す（破線）。
バーナーのガス供給量が増加するのにつれて、位置Ａ及
びＢにおける温度がそれぞれ上昇し、ＣＯの濃度が急激
に減少しているのが判る。更に、ガスの供給量が増大す
るのにつれて、バーナーが加熱エアーを供給し続けてい
るので、ライダーアークの下の過剰のエアーもまた増大
する。位置Ａにおいては、約６５０°Ｃの温度で、ＣＯ
レベルが約８００ｍｇ／ｍ3 にまで減少しているのが判
るであろう。
給量との関係を示し（実線）、天然ガスの供給量と、架
橋位置Ａ及びＢにおける温度との関係を示す（破線）。
バーナーのガス供給量が増加するのにつれて、位置Ａ及
びＢにおける温度がそれぞれ上昇し、ＣＯの濃度が急激
に減少しているのが判る。更に、ガスの供給量が増大す
るのにつれて、バーナーが加熱エアーを供給し続けてい
るので、ライダーアークの下の過剰のエアーもまた増大
する。位置Ａにおいては、約６５０°Ｃの温度で、ＣＯ
レベルが約８００ｍｇ／ｍ3 にまで減少しているのが判
るであろう。
【００４３】本発明の方法のタイプ２の稼働方法におい
ては、後炉燃料をポート２へと加えたとき、排ガスの温
度の上昇を検出し、これに伴って、過剰な、しかし自然
に漏れたエアーとの自然燃焼を示す、ライダーアークで
の炎が存在していた。こうした燃焼は、燃焼生成物中に
存在する一酸化炭素の酸化を幾分か生じさせる。
ては、後炉燃料をポート２へと加えたとき、排ガスの温
度の上昇を検出し、これに伴って、過剰な、しかし自然
に漏れたエアーとの自然燃焼を示す、ライダーアークで
の炎が存在していた。こうした燃焼は、燃焼生成物中に
存在する一酸化炭素の酸化を幾分か生じさせる。
【００４４】主煙道内における排ガスの温度が、６５０
°Ｃよりも高い温度に達したときには、極めて良好な脱
−ＣＯ反応が達成され、注目すべきことには、燃焼が、
主煙道内で測定点を過ぎて継続した。エアーの自然な漏
れによって、主煙道内におけるＣＯの量が、約５００ｐ
ｐｍであり、これは煙突内で約１８０ｐｐｍのＣＯにま
で減少した。これは、通常の稼働条件下における、煙突
内での当初のＣＯの濃度２５０ｐｐｍと比較することが
できる。このように、本発明の方法により、ガラス溶融
炉からのＣＯの放出量をも減少させることができる。
°Ｃよりも高い温度に達したときには、極めて良好な脱
−ＣＯ反応が達成され、注目すべきことには、燃焼が、
主煙道内で測定点を過ぎて継続した。エアーの自然な漏
れによって、主煙道内におけるＣＯの量が、約５００ｐ
ｐｍであり、これは煙突内で約１８０ｐｐｍのＣＯにま
で減少した。これは、通常の稼働条件下における、煙突
内での当初のＣＯの濃度２５０ｐｐｍと比較することが
できる。このように、本発明の方法により、ガラス溶融
炉からのＣＯの放出量をも減少させることができる。
【００４５】約６５０°Ｃ以上の比較的に低い温度で
の、ＣＯの酸化的除去は、燃焼した燃料の燃焼生成物で
ある排ガス中のＨ２Ｏの存在によって、補助されている
ものと、信じられており、とりわけこの燃料がメタンで
ある場合に、そのように信じられている。このガス中に
存在するＨ２Ｏにより、ＣＯの酸化が生ずる温度、最大
のＣＯの酸化が生ずる温度が低下するものと、信じられ
ている。
の、ＣＯの酸化的除去は、燃焼した燃料の燃焼生成物で
ある排ガス中のＨ２Ｏの存在によって、補助されている
ものと、信じられており、とりわけこの燃料がメタンで
ある場合に、そのように信じられている。このガス中に
存在するＨ２Ｏにより、ＣＯの酸化が生ずる温度、最大
のＣＯの酸化が生ずる温度が低下するものと、信じられ
ている。
【００４６】本発明によりもたらすことができる顕著な
技術的利益は、成形ガラス製品を製造するためのガラス
炉からのＮＯｘの放出量を、５００ｍｇ／ｍ3 よりも下
にまで顕著に減少させうることであり、この炉の稼働方
法及び構造に大きな変化がないことであり、ガラスの品
質に悪影響がないことである。
技術的利益は、成形ガラス製品を製造するためのガラス
炉からのＮＯｘの放出量を、５００ｍｇ／ｍ3 よりも下
にまで顕著に減少させうることであり、この炉の稼働方
法及び構造に大きな変化がないことであり、ガラスの品
質に悪影響がないことである。
【００４７】他の放出物は、容易に制御され、例えば、
ＣＯの放出量は、３００ｍｇ／ｍ3よりも下に制御する
ことができ、塵の再生及び静電沈降は影響されない。ガ
ラスの品質及び生産速度を維持し、しかもＮＯｘの放出
量を減少させるためには、燃料の必要量が最大１５％に
増大するので、熱効率が減少する。しかし、高価な脱Ｎ
Ｏｘ触媒装置を採用しないので、本発明の方法は、現存
するガラス溶融炉内へと、容易に、かつコスト上効率的
に備えつけることができる。従って、本発明により、従
来技術における選択的触媒的還元（ＳＣＲ）、選択的非
触媒的還元（ＳＮＣＲ）及びオキシ─燃料技術のよう
な、他のＮＯｘ制御技術に比べて、資本コスト及び稼働
コストの低い代替法を提供することができる。
ＣＯの放出量は、３００ｍｇ／ｍ3よりも下に制御する
ことができ、塵の再生及び静電沈降は影響されない。ガ
ラスの品質及び生産速度を維持し、しかもＮＯｘの放出
量を減少させるためには、燃料の必要量が最大１５％に
増大するので、熱効率が減少する。しかし、高価な脱Ｎ
Ｏｘ触媒装置を採用しないので、本発明の方法は、現存
するガラス溶融炉内へと、容易に、かつコスト上効率的
に備えつけることができる。従って、本発明により、従
来技術における選択的触媒的還元（ＳＣＲ）、選択的非
触媒的還元（ＳＮＣＲ）及びオキシ─燃料技術のよう
な、他のＮＯｘ制御技術に比べて、資本コスト及び稼働
コストの低い代替法を提供することができる。
【００４８】
【実施例】更に、本発明を、次の実施例を参照しつつ説
明するが、これらの実施例には限定されない。
明するが、これらの実施例には限定されない。
【００４９】実施例１ エンドファイアー型再生炉が、図１及び図２に示す形状
に類似した「馬蹄形」の配置を備えており、封止された
トリプルパス再生器を備えており、この一方、１日あた
り溶融ガラス７５トンの産出量で稼働する。この出発原
料は、５５重量％のガラスカレットを含有しており、こ
れらのバーナーは、アンダーポートバーナーであり、重
油燃料を供給した。
に類似した「馬蹄形」の配置を備えており、封止された
トリプルパス再生器を備えており、この一方、１日あた
り溶融ガラス７５トンの産出量で稼働する。この出発原
料は、５５重量％のガラスカレットを含有しており、こ
れらのバーナーは、アンダーポートバーナーであり、重
油燃料を供給した。
【００５０】この炉は、２トン／ｍ２／１日の溶融速度
で、クオリティ押し型ウエア用のガラスを生産した。こ
の炉を稼働する際には、ポート口での排ガスの温度を、
平均１４３０°Ｃにした。この出口ポート口での過剰な
エアーの量は、この排気ガス中のＮＯｘのレベルが１０
００ｍｇ／ｍ３であるとすると、＋１５％である。
で、クオリティ押し型ウエア用のガラスを生産した。こ
の炉を稼働する際には、ポート口での排ガスの温度を、
平均１４３０°Ｃにした。この出口ポート口での過剰な
エアーの量は、この排気ガス中のＮＯｘのレベルが１０
００ｍｇ／ｍ３であるとすると、＋１５％である。
【００５１】本実施例に関して、この出口ポート口での
過剰のエアーのレベルが−５％に低下するように、燃焼
を制御した。これにより、煙突のベースにおける排ガス
中のＮＯｘのレベルが、２５０ｍｇ／ｍ３へと減少し
た。このように、本発明により、化学量論的条件下に炉
を稼働させることによって、排ガス中のＮＯｘの約７５
％を除去することができる。
過剰のエアーのレベルが−５％に低下するように、燃焼
を制御した。これにより、煙突のベースにおける排ガス
中のＮＯｘのレベルが、２５０ｍｇ／ｍ３へと減少し
た。このように、本発明により、化学量論的条件下に炉
を稼働させることによって、排ガス中のＮＯｘの約７５
％を除去することができる。
【００５２】実施例２ 実施例１の再生炉に類似した構成を有する再生炉を、出
口側ポート口において約−７％の過剰エアーレベルで稼
働させ、これにより煙突のベースで約２７５ｍｇ／ｍ３
のレベルのＮＯｘを生じた。市販のプロパンガスを、ポ
ートバーナーを通して水冷して、排ガス流に対する対向
流として導入した。このプロパンガスの流量は、溶融工
程に要した炉内への熱入力の約１５％に等しい。この煙
突のベースにおけるＮＯｘのレベルを測定し、ＮＯｘの
レベルが、約１００ｍｇ／ｍ３にまで低減されたことを
見いだした。
口側ポート口において約−７％の過剰エアーレベルで稼
働させ、これにより煙突のベースで約２７５ｍｇ／ｍ３
のレベルのＮＯｘを生じた。市販のプロパンガスを、ポ
ートバーナーを通して水冷して、排ガス流に対する対向
流として導入した。このプロパンガスの流量は、溶融工
程に要した炉内への熱入力の約１５％に等しい。この煙
突のベースにおけるＮＯｘのレベルを測定し、ＮＯｘの
レベルが、約１００ｍｇ／ｍ３にまで低減されたことを
見いだした。
【００５３】本明細書においては、過剰なエアーの量及
びＮＯｘの量を、０°Ｃ及び７６０ｍｍＨｇに標準化す
る。実施例１及び２において、このＮＯｘの濃度は、湿
った排ガス中におけるＮＯ２の等価重量として表現し
た。ただし、実施例３に関しては、このＮＯ２の等価重
量を、乾燥排ガス中におけるＮＯ２の等価重量とした。
また、この容量を、乾燥試料について計算した８％酸素
含有量に標準化した。
びＮＯｘの量を、０°Ｃ及び７６０ｍｍＨｇに標準化す
る。実施例１及び２において、このＮＯｘの濃度は、湿
った排ガス中におけるＮＯ２の等価重量として表現し
た。ただし、実施例３に関しては、このＮＯ２の等価重
量を、乾燥排ガス中におけるＮＯ２の等価重量とした。
また、この容量を、乾燥試料について計算した８％酸素
含有量に標準化した。
【００５４】実施例３ ＮＯｘを低減する本技術を、容器─ウエアを製造するた
めの４ポートクロスファイアー炉に適用した。透明なソ
ーダ石灰シリカガラスを溶融させ、ボトル及びジャーを
製造した。アンダーポートバーナーを用いて、重油燃料
によって、この炉を燃焼させた。電気増幅器を設置し
た。この増幅の水準として、平均約６５０ｋＷを採用し
た。この結果を、次の表１に要約する。ＮＯｘの放出量
は、アフターバーナーを使用することによって、初期の
１７８５ｍｇ／ｍ3 のレベルから、５００ｍｇ／ｍ3 未
満のレベルへと、減少した。この燃料油は、炉へと、平
均約１５５０ｌ／時間で流した。
めの４ポートクロスファイアー炉に適用した。透明なソ
ーダ石灰シリカガラスを溶融させ、ボトル及びジャーを
製造した。アンダーポートバーナーを用いて、重油燃料
によって、この炉を燃焼させた。電気増幅器を設置し
た。この増幅の水準として、平均約６５０ｋＷを採用し
た。この結果を、次の表１に要約する。ＮＯｘの放出量
は、アフターバーナーを使用することによって、初期の
１７８５ｍｇ／ｍ3 のレベルから、５００ｍｇ／ｍ3 未
満のレベルへと、減少した。この燃料油は、炉へと、平
均約１５５０ｌ／時間で流した。
【００５５】
【表１】
【００５６】第１欄は、基準条件を示し、ＮＯｘの放出
量が、出口ポート口で測定して平均１７８５ｍｇ／ｍ３
である。このポート口における平均過剰エアーは、２４
％であった。この煙突における、対応するＮＯｘの放出
量は、１７６５ｍｇ／ｍ３であった。天然ガスをアフタ
ーバーナーを通して出口ポート口の排ガス流中に添加す
るための準備したときは、この過剰のエアーは、有効に
定量的に、０％へと減少した。定量的条件下において
は、このポート口で測定したＮＯｘ放出量は、１３００
ｍｇ／ｍ３に減少した（煙突では１２７０ｍｇ／ｍ３で
あった。）。
量が、出口ポート口で測定して平均１７８５ｍｇ／ｍ３
である。このポート口における平均過剰エアーは、２４
％であった。この煙突における、対応するＮＯｘの放出
量は、１７６５ｍｇ／ｍ３であった。天然ガスをアフタ
ーバーナーを通して出口ポート口の排ガス流中に添加す
るための準備したときは、この過剰のエアーは、有効に
定量的に、０％へと減少した。定量的条件下において
は、このポート口で測定したＮＯｘ放出量は、１３００
ｍｇ／ｍ３に減少した（煙突では１２７０ｍｇ／ｍ３で
あった。）。
【００５７】最大８．６％の水準の化石燃料エネルギー
を、溶融炉内へと供給する工程において、天然ガスを、
アフターバーナーを通して、４つのポートすべての排ガ
ス流に対して加えた。
を、溶融炉内へと供給する工程において、天然ガスを、
アフターバーナーを通して、４つのポートすべての排ガ
ス流に対して加えた。
【００５８】この結果が示すところでは、本用途におい
ては、次の水準のアフターバーナー用燃料が必要であ
る。 脱ＮＯｘ反応を開始させるためには、４％ ＮＯｘを顕著に低減させるためには、６％ ＜５００ｍｇ／ｍ3 を達成するためには、８％
ては、次の水準のアフターバーナー用燃料が必要であ
る。 脱ＮＯｘ反応を開始させるためには、４％ ＮＯｘを顕著に低減させるためには、６％ ＜５００ｍｇ／ｍ3 を達成するためには、８％
【００５９】天然ガスを、炉の排ガスに対して１２３ｍ
３／時間の総供給量で、アフターバーナーとして働くサ
イドポートガスバーナーを通して、供給した。
３／時間の総供給量で、アフターバーナーとして働くサ
イドポートガスバーナーを通して、供給した。
【００６０】このアフターバーナーを使用したとき、ポ
ート口におけるＮＯｘのレベルが、平均１１７５ｍｇ／
ｍ3 に減少した。しかし、煙突においては、封止再生器
内におけるＮＯｘの低減によって、ＮＯｘの放出量が５
００ｍｇ／ｍ3 にまで減少した。また、いくらかの脱Ｎ
Ｏｘ反応が、再生器の上側チャンバ内で生じており、こ
の時には、格子積み構造の頂部におけるＮＯｘのレベル
は、８６５ｍｇ／ｍ3であった。
ート口におけるＮＯｘのレベルが、平均１１７５ｍｇ／
ｍ3 に減少した。しかし、煙突においては、封止再生器
内におけるＮＯｘの低減によって、ＮＯｘの放出量が５
００ｍｇ／ｍ3 にまで減少した。また、いくらかの脱Ｎ
Ｏｘ反応が、再生器の上側チャンバ内で生じており、こ
の時には、格子積み構造の頂部におけるＮＯｘのレベル
は、８６５ｍｇ／ｍ3であった。
【００６１】この表１から理解することができるよう
に、表１の第１欄〜第３欄に記載した状態において、Ｃ
Ｏの放出量は一様に上昇した。炉の過剰なエアーのレベ
ルが化学量論的に向かって減少したときには、ＣＯの放
出量は１２００ｐｐｍであった。
に、表１の第１欄〜第３欄に記載した状態において、Ｃ
Ｏの放出量は一様に上昇した。炉の過剰なエアーのレベ
ルが化学量論的に向かって減少したときには、ＣＯの放
出量は１２００ｐｐｍであった。
【００６２】燃料をアフターバーナーを通して加えたの
で、煙突でのＣＯのレベルは、１８３０ｐｐｍに上昇し
た。排ガスからＣＯを除去することを試みた際には、冷
却エアーの量を調整して、再生器のベース内へと供給し
た。しかし、この再生器のベース内の温度は、必要とす
るレベルの脱ＣＯ反応をもたらすのには不十分であり、
この方法によっては、かろうじて１２００ｐｐｍにまで
低減することができるだけであった。
で、煙突でのＣＯのレベルは、１８３０ｐｐｍに上昇し
た。排ガスからＣＯを除去することを試みた際には、冷
却エアーの量を調整して、再生器のベース内へと供給し
た。しかし、この再生器のベース内の温度は、必要とす
るレベルの脱ＣＯ反応をもたらすのには不十分であり、
この方法によっては、かろうじて１２００ｐｐｍにまで
低減することができるだけであった。
【００６３】約９００°Ｃの高温のエアーを供給しなが
ら、４％の溶融炉での消費で（増幅器を除く）バーナー
の燃料を供給し、高過剰エアーバーナーを導入すること
により、再生器内の排ガスの温度が上昇した。小型の煙
道装置内では保持時間が限られていることから、約６５
０°Ｃの必要な燃焼温度が、主煙道内へと拡張され、こ
れにより、必要とされるレベルの脱ＣＯ反応を達成する
ことができた。これらの条件下においては、再生器のベ
ース内の温度が約８００°Ｃに上昇し、ＣＯの放出量が
１６５ｐｐｍに減少した。
ら、４％の溶融炉での消費で（増幅器を除く）バーナー
の燃料を供給し、高過剰エアーバーナーを導入すること
により、再生器内の排ガスの温度が上昇した。小型の煙
道装置内では保持時間が限られていることから、約６５
０°Ｃの必要な燃焼温度が、主煙道内へと拡張され、こ
れにより、必要とされるレベルの脱ＣＯ反応を達成する
ことができた。これらの条件下においては、再生器のベ
ース内の温度が約８００°Ｃに上昇し、ＣＯの放出量が
１６５ｐｐｍに減少した。
【００６４】ＮＯｘを減少させるために、炉の稼働方法
に対して加えた、これらの変形方法のすべてにわたっ
て、ガラスの品質と色とは、一定に保持された。
に対して加えた、これらの変形方法のすべてにわたっ
て、ガラスの品質と色とは、一定に保持された。
【００６５】本発明の方法は、すべての容器ガラス炉に
対して適用することができるものと考えられる。我々の
信ずるところでは、製造したガラスの品質は、本発明の
方法を採用することによって、悪影響を受けない。
対して適用することができるものと考えられる。我々の
信ずるところでは、製造したガラスの品質は、本発明の
方法を採用することによって、悪影響を受けない。
【００６６】本発明の方法によって、ＮＯｘの放出量を
低いレベルにまで減少させたこと、５００ｍｇ／ｍ3 未
満にまで減少させたことを、示した。しかし、これは、
実験した試験に基づいたものに過ぎない。
低いレベルにまで減少させたこと、５００ｍｇ／ｍ3 未
満にまで減少させたことを、示した。しかし、これは、
実験した試験に基づいたものに過ぎない。
【００６７】成形ガラスの品質に関して標準化された定
義が存在しないことは、明白であろう。製造者が異なれ
ば、また末端消費者が異なれば、これらの製品に対して
異なった品質上の要求を有しているであろう。本発明の
方法を採用しても、こうした品質上の要求に対して、い
かなる悪影響もないであろうと信じられる。
義が存在しないことは、明白であろう。製造者が異なれ
ば、また末端消費者が異なれば、これらの製品に対して
異なった品質上の要求を有しているであろう。本発明の
方法を採用しても、こうした品質上の要求に対して、い
かなる悪影響もないであろうと信じられる。
【００６８】
【発明の効果】本発明によれば、再生ガラス炉におい
て、成形ガラス製品を製造するためにガラスを溶融させ
るのに際し、再生ガラス炉を離れる排ガス中のＮＯｘ放
出量を減少させることができる。さらには、廃ガス中の
ＣＯの含有量を低減することができる。しかも、再生炉
の稼働方法及び構造には大きな変化がなく、製造したガ
ラスの品質に悪影響がなく、生産性にも悪影響がない。
て、成形ガラス製品を製造するためにガラスを溶融させ
るのに際し、再生ガラス炉を離れる排ガス中のＮＯｘ放
出量を減少させることができる。さらには、廃ガス中の
ＣＯの含有量を低減することができる。しかも、再生炉
の稼働方法及び構造には大きな変化がなく、製造したガ
ラスの品質に悪影響がなく、生産性にも悪影響がない。
【図１】エンドファイアー再生炉の断面図である。
【図２】図１に示すエンドファイアー再生炉の横断面図
である。
である。
【図３】ＮＯｘの放出量が、炉中のポート口の過剰エア
ーにいかに関係しているのかを示すグラフである。
ーにいかに関係しているのかを示すグラフである。
【図４】ポート口及び煙突のＮＯｘ濃度と、ポート口の
過剰エアーとの関係を示すグラフである。
過剰エアーとの関係を示すグラフである。
【図５】格子の上部での過剰なエアーの量と、ＮＯｘの
量との関係を示すグラフである。
量との関係を示すグラフである。
【図６】図１及び図２に示す炉のポート２のライダーア
ークでの、エアー添加量に対するＣＯのレベルの関係を
示し（実線）、エアー添加量と温度との関係を示す（破
線）グラフである。
ークでの、エアー添加量に対するＣＯのレベルの関係を
示し（実線）、エアー添加量と温度との関係を示す（破
線）グラフである。
【図７】ＣＯの量とバーナーの天然ガス供給量との関係
を示し（実線）、天然ガスの供給量と、架橋位置Ａ及び
Ｂにおける温度との関係を示す（破線）グラフである。
を示し（実線）、天然ガスの供給量と、架橋位置Ａ及び
Ｂにおける温度との関係を示す（破線）グラフである。
２ 溶融炉 ４，６ 封止再生器 ８ 下側チャンバ １０ 格子積み構造 １２ 上側チャンバ １４、１６ ポート １８ 精製チャンバ ２０、２２ 燃焼エアー入口 ２４、２６ バーナー ３６ 分配器 ３８ ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デヴィッド アラン バード イギリス国 エル40 １テーイー ラン カシャー ニア オームスキルク ラフ ォード ハイサンドス アベニュー 51 (72)発明者 イアン ナイジェル ウィリアム シュ ルヴァー イギリス国 ピーアール８ ６ピーエル マーシーサイド サウスポート クル ゾン ロード 32 (72)発明者 ロビン マクスウェル マッキントッシ ュ イギリス国 ダブリューエヌ８ 744 パールボルド ニューバーロー ドウ ミードウ ７ (56)参考文献 特開 昭58−27621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−162810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−27859（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−6313（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−154327（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 5/00 - 5/44
Claims (22)
- 【請求項１】 ガラスを溶融させるための再生ガラス炉
を、この炉を離れる排ガス中のＮＯｘ放出量を最小限に
できるように稼働させる方法であって、 この炉が溶融チャンバと熱交換機として働く再生器とを
具えており、該方法が、必要とされる品質のガラスが必
要な生産速度で得られるよう前記炉の溶融チャンバにエ
アーを提供することと燃料を供給することからなり、 前記炉が成形ガラス製品を製造するためにガラスを溶融
させるためのものであり、前記再生器が封止されてお
り、ガラスの品質と生産速度を確保するのに必要なもの
よりも多い燃料を少なくとも溶融チャンバ又は封止再生
器に供給して、該封止再生器中の排ガスが排ガス中のＮ
Ｏｘとの反応に利用できる可燃性材料を含むようにし、
その後、前記可燃性材料を充分なエアーと反応させるこ
とにより、大気へと放出される排ガスが許容できるレベ
ルの可燃性材料を含有し、許容できるレベルのＮＯｘと
を含有するようにすることを特徴とする、再生ガラス炉
を稼働させる方法。 - 【請求項２】 前記封止再生器が格子積み構造を備えて
いる、請求項１記載の再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項３】 化学量論以下の条件下に稼働されている
溶融チャンバ内でガラスを溶融させ、これにより可燃性
材料が前記排ガスと共にこの溶融チャンバを離れる、請
求項１又は２記載の、再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項４】 前記溶融チャンバ内において、過剰なエ
アーの量が最大−３％である、請求項３記載の再生ガラ
ス炉を稼働させる方法。 - 【請求項５】 前記溶融チャンバ内において、過剰なエ
アーの量が−８〜−１０％の範囲にある、請求項４記載
の再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項６】 前記炉がマルチポート炉であり、空燃比
が、炉に沿って第一のポートから最後のポートへと向か
って一般に増大している、請求項１〜５のいずれか一つ
の項に記載の、再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項７】 この最後のポートでの燃焼条件が、この
最後のポートのすぐ上流のポートでの燃焼条件よりも、
減少させる能力が少ない、請求項６記載の再生ガラス炉
を稼働させる方法。 - 【請求項８】 ガラスを、実質的に化学量論的な条件
の下で溶融チャンバ内で溶融させ、排ガスがこの溶融チ
ャンバを離れて封止再生器に入るときに燃料を排ガスに
供給する、請求項１又は２記載の、再生ガラス炉を稼働
させる方法。 - 【請求項９】 供給した主燃料を基にして、少なくとも
３％過剰の燃料を、排ガスへと供給する、請求項８記載
の再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項１０】 供給した主燃料を基にして、８〜１０
％の範囲で過剰な燃料を、排ガスへと供給する、請求項
９記載の再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項１１】 前記燃料を、排ガスへと、炉のポート
口内に配置された補助専用バーナーによって供給する、
請求項８〜１０のいずれか一つの項に記載の、再生ガラ
ス炉を稼働させる方法。 - 【請求項１２】 逆サイクルにおいて、主燃料を炉へと
供給するバーナーによって、排ガスへと燃料を供給す
る、請求項８〜１０のいずれか一つの項に記載の、再生
ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項１３】 化学量論以下の条件下に稼働されてい
る溶融チャンバ内でガラスを溶融させ、これにより可燃
性材料が前記排ガスと共にこの溶融チャンバを離れ、こ
の排ガスが溶融チャンバを離れて封止再生器に入るとき
に排ガスへと補助燃料を供給する、請求項１又は２記載
の、再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項１４】 前記溶融チャンバにおいて、過剰なエ
アーの量が最大−２％であり、供給した前記主燃料に基
づいて、少なくとも３％過剰の燃料を、排ガスへと供給
する、請求項１３記載の再生ガラス炉を稼働させる方
法。 - 【請求項１５】 再生器が格子積み構造を備えており、
過剰のエアーをこの格子積み構造の下流で再生器へと入
らせ、これにより排ガス中で実質的に完全燃焼を確保す
る、請求項１〜１４のいずれか一つの項に記載の、再生
ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項１６】 煙突の排ガス中のＮＯｘの放出量が、
ＴＡＬｕｆｔ条件下で測定して５００ｍｇ／ｍ３ 未満
である、請求項１〜１５のいずれか一つの項に記載の、
再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項１７】 更に、格子積み構造の下流で約６５０
°Ｃよりも高い温度でＣＯを燃焼させることによって、
再生器中の排ガスからＣＯを除去する、請求項１〜１６
のいずれか一つの項に記載の、再生ガラス炉を稼働させ
る方法。 - 【請求項１８】 エアーが、格子積み構造の下流に、一
酸化炭素を実質的に完全燃焼させるのに充分な量で存在
しており、この量は、存在する未燃焼燃料の量及び採用
した一酸化炭素の燃焼温度に依存している、請求項１７
記載の再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項１９】 エアーを、再生器の構造内へと、格子
積み構造の下方で供給する、請求項１７又は１８記載
の、再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項２０】 煙突の排ガス中のＣＯの放出量が、Ｔ
ＡＬｕｆｔ条件の下で測定して３００ｍｇ／ｍ３ 未満
である、請求項１７〜１９のいずれか一つの項に記載
の、再生ガラス炉を稼働させる方法。 - 【請求項２１】 更に、供給した燃料に対する化学量論
量の燃焼エアーに基いて、約８％過剰のエアー内で、６
５０°Ｃよりも高い温度で、ＣＯを燃焼させることによ
って、再生器内の排ガスからＣＯを除去する、請求項１
〜２０のいずれか一つの項に記載の、再生ガラス炉を稼
働させる方法。 - 【請求項２２】 ガラスを溶融させる再生ガラス炉であ
って、 この炉が、溶融チャンバと熱交換機として働く格子積み
構造を備えた再生器とを備えており、この炉が更に、こ
の炉を離れる排ガス中のＮＯｘ放出量を減少させるため
の装置を備えており、この装置が、排ガスが炉の溶融チ
ャンバを離れるときにこの排ガス中へと補助燃料を供給
する手段を備えており、 前記炉が成形ガラス製品を製造するためのものであり、
前記再生器が封止されており、これにより煙突の排ガス
中のＮＯｘ放出量が、ＴＡＬｕｆｔ条件下で測定して５
００ｍｇ／ｍ３未満に減少するように炉を稼動すること
ができ、 この炉が更に、格子積み構造の下方でホットエアーを供
給するためのホットワークバーナーを備えており、この
バーナーが、格子積み構造の下方で少なくとも６５０°
Ｃの温度を保持する能力があり、これによりホットエア
ーによってＣＯが酸化され、これにより煙突の排ガス中
のＣＯ放出量が、ＴＡＬｕｆｔ条件下で測定して３００
ｍｇ／ｍ３未満に減少することを特徴とする、再生ガラ
ス炉。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB929224852A GB9224852D0 (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Flat glass furnaces |
| GB9224852:5 | 1993-05-25 | ||
| GB9310720:9 | 1993-05-25 | ||
| GB939310720A GB9310720D0 (en) | 1992-11-27 | 1993-05-25 | Glass furnaces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06239617A JPH06239617A (ja) | 1994-08-30 |
| JP3313856B2 true JP3313856B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=26302050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29846093A Expired - Fee Related JP3313856B2 (ja) | 1992-11-27 | 1993-11-29 | 再生ガラス炉を稼働させる方法、ＣＯ放出量を減少させる方法、再生ガラス炉及び廃ガス中のＮＯｘ含有量を減少させる方法 |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US5573568A (ja) |
| EP (1) | EP0599547B1 (ja) |
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| AT (2) | ATE181717T1 (ja) |
| AU (1) | AU667977B2 (ja) |
| BR (1) | BR9304854A (ja) |
| CA (1) | CA2103468C (ja) |
| CZ (1) | CZ285317B6 (ja) |
| DE (3) | DE69312228T2 (ja) |
| DK (1) | DK0599547T3 (ja) |
| ES (1) | ES2106290T3 (ja) |
| FI (1) | FI935241A (ja) |
| GR (1) | GR3024758T3 (ja) |
| HU (1) | HU215813B (ja) |
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| CN111944982B (zh) * | 2020-09-15 | 2022-03-29 | 大连万通能源装备有限公司 | 新型节能降耗连续式铸管退火炉*** |
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