مترجم: حبیب الله علیخانی
منبع:راسخون




 

چکیده

چندین اقدام مانند تغییردر ترکیب بچ ماده ی اولیه (مانند کاهش رطوبت بچ)، یا بهینه سازی شرایط عمیاتی و محدود کردن هوای احتراق اضافی، می تواند منجر به صرفه جویی نمونه واری در گستره ی 2-8 % در صنعت کوره های شیشه، شود. صرفه جویی بیشتر تنها در صورتی ممکن است که موارد زیر انجام شود:
• استفاده از طراحی جدید برای کوره
• استفاده از عایق کاری بیشتر
• افزایش نسبت شیشه خرده یا بازیابی بیشتر هوای
انرژی گرمایی مربوط به جریان گاز، ری ژنراتورهای پایین دستی یا بهبود دهنده های مجدد کوره های هوا- سوخت، یا گازهای خارج شده از کوره های ذوب شیشه ی اکسیژن- سوخت، می تونند به منظور پیش گرم کردن بچ ماده ی اولیه و خرده شیشه تا دمایی در گستره ی 275-350 ℃ مورد استفاده قرار گیرد و این دما حتی برای کوره های اکسیژن- سوخت، تا دمایی در حدود 500 ℃ نیز می رسد. در دمای بالاتر از 550 ℃، بچ ماده اولیه ممکن است به همدیگر بچسبند.
صرفه جویی در مصرف انرژی در حدود 12-20 % برای کوره های ری ژنراتوری سوخت- هوا و بعد از اتصال یک سیستم پیش گرم کن بچ و خرده شیشه، قابل حصول است. بالاترین صرفه جویی در مصرف انرژی ویژه می تواند با ترکیب پیش گرم کن ماده ی اولیه و همچنین افزایش نرخ کشش، قابل حصول می باشد. افزایش نرخ کشش به میزان 10 %، قابل حصول می باشد و پتانسیل افزایش محصول در همان کوره، موجب بهبود مسائل اقتصادی مربوط به پیش گرم کن بچ اولیه یا خرده شیشه، می شود. تقریباً تمام کاربردهای مختلف پیش گرم کن بچ ماده ی اولیه و خرده شیشه، در صنعت شیشه های بطری، مشاهده می شود. بازگشت هزینه های سرمایه گذاری مربوط به سیستم های پیش گرم کن بچ و خرده شیشه، که از طریق صرفه جویی در هزینه ی انرژی انجام می شود، ممکن است بیش از 3 تا 4 سال طول بکشد. این مسئله به قیمت انرژی و اصلاح های مختلفی وابسته است که در سیستم کانال گاز خروجی، انجام می شود.
5 یا 6 نوع مختلف از سیستم های پیش گرم کن بچ و خرده ی شیشه، وجود دارد که در صنعت شیشه مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از آنها در فاز آزمایشی هستند. تمام پیش گرم کن ها موجب خشک شدن ماده ی اولیه می شود. این بچ ماده ی اولیه ی خشک که به داخل کوره، شارژ می شوند، ممکن است موجب ایجاد گردوغبار می شود. این مسئله به طراحی داگ هوس و موقعیت مشعل ها بستگی دارد. مخصوصاً در کوره های اند فایر، این تشکیل غبار در کوره، ممکن است منجر به ایجاد خطا در بخش های چک کننده ی ری ژنراتورها شود. سایر مسائل که در اینجا، گزارش شده است، عبارتند از: ایجاد بوی بد که به دلیل وجود مواد بوزا در داخل خرده شیشه، انجام می شود؛ تشکیل گردوغبار و رسوب این گردوغبار در فضای اطراف کوره، مخصوصاً در مواردی که فاصله ی طولانی میان پیش گرم و کوره، وجود دارد.
تماس مستقیم پیش گرم کن ها با گازهای خروجی و بچ ماده ی اولیه موجب می شود تا پتانسیل مربوط به سایش افزایش یابد. اجزای بچ ماده ی اولیه، اکسید گوگرد، HCl، HF و ترکیبات سلنیوم را از جریان گاز خروجی از کوره را جذب می کنند.
تعادل انرژِی در کوره های مجهز به سیستم های آماده سازی بچ ماده ی اولیه و کوره های بدون این سیستم
میزان انرژی موجود در گازهای خروجی در کوره های ری ژنراتوری اند فایر، به طور نمونه وار، 30-35 % از کل انرژی وارد شده به کوره را تشکیل می دهد. حدود 40 - 48 % از انرژی ورودی به این کوره ها، برای حرارت دهی بچ و ذوب آن، استفاده می شود. در واقع این انرژی، صرف انجام واکنش های گرماگیر و تبخیر آب می شود. میزان باقیمانده ی انرژی بوسیله ی رسانایی و از طریق دیواره های کوره، سرمایش اجباری، نشت گازهای گرم و اتلاف تابشی، خارج می شود.
در مورد کوره های شیشه ی اکسیژن- سوخت، تقریباً 30-35 % از حرارت حاصله از احتراق، بوسیله ی گازهای خروجی از کوره، اتلاف می یابد. بخشی از این اتلاف ها از طریق گازهای خروجی، می تواند بوسیله ی پیش گرم کردن خرده شیشه و بچ ماده ی اولیه، بازیابی گردد. دمای پیش گرم کردن بوسیله ی دمای گاز خروجی، میزان حرارت گازهای خروجی و طراحی سیستم تعیین می شود. عموماً در سیستم تبادل حرارت، انتقال حرارت از گازهای خروجی به بچ ماده ی اولیه، نسبت به سیستم کو فلو (co-flow system) بیشتر است.
حجم گازهای خروجی از کوره ی اکسیژن- سوخت، بسیار کمتر از کوره ی ری ژنراتوری است. دماهای پیش از رقیق سازی یا کوئنچ، برای کوره های اکسیژن- سوخت، بیشتر است. این دماهای بالاتر موجب می شوند تا دمای پیش گرم بچ ماده ی اولیه و خرده شیشه، نسبتاً بالاتر رود.
دماهای نمونه وار پیش گرم بچ ماده ی اولیه و خرده شیشه برای شرایط کوره های ری ژنراتوری، بین 275-325℃ می باشد اما این دماهای برای کوره های اکسیژن- سوخت، تا دمایی در گستره ی 450-500℃ نیز افزایش می یابد. این دماهای بالاتر موجب می شود تا دمای خرده شیشه و بچ ماده ی اولیه نیز افزایش یابد. TNO رفتار چسبندگی مربوط به بچ ماده ی اولیه را مورد بررسی قرار داد و مشاهده کرد که هیچ چسبندگی در دماهای زیر 550-600℃ وجود ندارد.
دغدغه در مورد تعادل انرژی در یک کوره ی شیشه موجب می شود تا پیش گرم کردن بچ ماده ی اولیه، به معنای این باشد که حرارت اضافی با این روش به کوره، تزریق می شود و در نتیجه سوخت کمتری برای ذوب شیشه، مورد نیاز است. از این رو، میزان حرارت موجود در گازهای خروجی و همچنین اتلاف های گرمایی ایجاد شده، کاهش می یابد. میزان حجم گاز خروجی کمتر و بازیابی بخشی از حرارت این گازها، موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. علاوه بر این، پیش گرم کردن بچ یا خرده شیشه در دماهای بالاتر از 100 ℃، منجر به حذف آب موجود در بچ می شود. تبخیر آب در سیستم پیش گرم کن، رخ می دهد و نه در کوره ی ذوب شیشه. بنابراین، سوخت اضافی مورد نیاز برای تبخیر آب در کوره، می تواند صرفه جویی شود و همچنین میزان آب موجود در گازهای خروجی کوره، کاهش می یابد. این مسئله منجر به صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی می شود.
یک محاسبه در مورد تعادل انرژی، بر اساس حرارت مورد نیاز برای ذوب کردن و انجام واکنش های اجزای بچ، حرارت دهی شیشه، اتلاف حرارتی ایجاد شده در ساختمان کوره، حرارت مربوط به احتراق، انرژی مورد استفاده برای پیش گرم کردن بچ اولیه و همچنین میزان آب موجود در گاز خروجی، اثر مستقیم بر روی تغییر در مصرف انرژی مورد نیاز دارد.
شکل 1 یک تعادل نمونه وار در یک کوره ی شیشه ی مدرن اند فایر را نشان می دهد. این کوره مجهز به ری ژنراتور است و پیش گرم کن، ندارد.
شکل 1a تعادل انرژی در همان کوره را نشان می دهد، با این تفاوت که در زمان این بررسی، کوره به سیستم پیش گرم کن بچ ماده ی اولیه مجهز شده بود. صرفه جویی در انرژی در زمانی که سرعت کشش ثابت است، در حدود 15 % است. صرفه جویی های بدست آمده در این کوره به میزان آب موجود در بچ و بازده انرژی کوره بدون بچ، اتلاف های انرژی ایجاد شده در ساختار، صرفه جویی انرژی ایجاد شده بوسیله ی پیش گرم کن وابسته است.
جدول 1 توزیع انرژی در میان واکنش های گرماگیر، حرارت حاصله از ذوب، اتلاف ایجاد شده از دیواره، حرارت موجود در گاز خروجی، تبخیر آب برای یک کوره ی یکسان، با و بدون پیش گرم کن بچ یا خرده شیشه، نشان داده شده است.
نه تنها حرارت ورودی اضافی بوسیله ی بچ پیش گرم شده، موجب کاهش انرژی مورد نیاز برای کوره ی شیشه می شود، بلکه همچنین میزان حجم گاز خارج شده از کوره نیز کاهش می یابد و بدین صورت حرارت برای تبخیر آب از بچ در کوره ی شیشه، مورد نیاز نمی باشد. صرفه جویی نمونه وار در انرژی به میزان آب موجود در بچ پیش گرم نشده و درصد خرده شیشه و دمای پیش گرم، وابسته است. صرفه جویی در انرژی برای هر کوره ی با عایق کاری مناسب، به طور نمونه وار 12-18 % یا حتی بالاتر می باشد. در مورد کوره های با عایق کاری نامناسب، صرفه جویی در انرژی، به صورت درصد مصرف انرژی اصلی بیان می شود و این میزان، چند درصد بیشتر نیست.
همانگونه که قبلاً گفته شد، گازهای خروجی از تمام کوره های ابتدا از یک ری ژنراتور، عبور داده نمی شود و دارای دمای بالاتری است و موجب می شود تا دمای پیش گرم، بالاتر رود.
مدل سازی تعادل انرژی، نشان داده است که برای پیش گرم کردن بچ یا خرده شیشه تا دمای 450 ℃ ، انرژی بالقوه یا صرفه جویی در مصرف انرژی 20 تا 25 % مشاهده می شود. عموماً این می تواند نتیجه گیری گردد که پیش گرم کردن خرده شیشه و بچ تا دمای 500 ℃ ، موجب می شود تا صرفه جویی 1 GJ در هر تن مذاب شیشه ی مظروف، ایجاد گردد. شکل 2 نشاندهنده ی اثر پیش گرم کردن بچ اولیه برای دو نوع کوره ی شیشه ی مظروف مختلف را نشان می دهد. برای یک کوره ی اکسیژن- سوخت، دو وضعیت نشان داده شده است: یکی موردی که در آن، با 25 % وزنی خرده شیشه و 3 درصد رطوبت در داخل بچ، کار می شود و مورد دیگری، حالتی است که با 80 % وزنی خرده شیشه و تنها با 2 % رطوبت، کار می شود. مقایسه ی کوره ی اند فایر مجهز به ری ژنراتور (با تولید 260 تن در روز) با یک کوره ی اکسیژن- سوخت، برای یک میزان رطوبت و درصد خرده شیشه ی مشابه، نشاندهنده ی این است که کوره ی اکسیژن- سوخت (با تولید 200 تن در روز)، میزان مصرف انرژی کمتری دارد، حتی در هنگامی که نرخ کشش، کمتر است. به هر حال، مصرف انرژی برای تولید اکسیژن، در شکل 2 در نظر گرفته نشده است.
دوماً یک میزان صرفه جویی بالقوه ی بیشتر بوسیله ی پیش گرم کردن بچ ماده ی اولیه، برای کوره های اکسیژن- سوخت، مورد انتظار است زیرا دماهای پیش گرم بالاتر در کوره ی اکسیژن- سوخت، وجود دارد که به دلیل دمای بالاتر در گاز خروجی ایجاد می شود.

گزینه های صرفه جویی در مصرف انرژی برای کوره های شیشه

مدل های تعادل انرژی قادر به پیش بینی اثر تغییرات در پارامترهای فرایندی، طراحی کوره و ترکیب بچ اولیه بر روی میزان انرژی مصرفی در فرایند ذوب کوره های شیشه ی صنعتی، هستند.
اثر این تغییرات منفرد بر روی مصرف انرژی، به سختی قابل بررسی هستند. زیرا مصرف انرژی متوسط باید برای دوره ی زمانی طولانی مدت، اندازه گیری گردد.

پارامترهای طراحی کوره

اندازه ی کوره و مساحت سطح ذوب شده با توجه به بار ذوب شده و نرخ ذوب شدن ویژه، دارای اثر قابل توجهی بر روی مصرف انرژی هستند (شکل 3). نوع کوره، ذوب کن الکتریکی، کوره ی مبدل، کوره ی ری ژنراتوری یا ذوب کننده ی با احتراق اکسیژنی، فاکتورهایی هستند که بر روی مصرف انرژی، اثرگذار هستند. مطالعات معیاری نشان داده است که در صنعت شیشه ی مظروف، کوره های ری ژنراتوری اند فایر و کوره های اکسیژن- سوخت نسل آخر، مهمترین کوره ها از لحاظ مصرف انرژی هستند (مخصوصاً زمانی که وردی انرژی کل شامل انرژی اولیه مورد نیاز برای تولید الکتریسیته و اکسیژن، در نظر گرفته شود). کوره های اند فایر دارای ری ژنراتور، 70 % از حرارت موجود در گازهای خروجی را به هوای احتراقی، انتقال می دهند. عایق کاری یکی دیگر از فاکتورهای مهم در طراحی است. امروزه انرژی کل مورد نیاز برای جبران اتلاف های حرارتی ایجاد شده در ساختار، می تواند کمتر از 0.8 GJ بر تن شیشه باشد. در کوره های شیشه ی فلوت که در آنها شیشه دارای زمان باقیماندن کمتری در تانک شیشه است، اتلاف های ایجاد شده در ساختار، در حدود 2GJ بر تن شیشه است.

پارامترهای بچ

مهم ترین پارامترهای بچ ماده اولیه که تعیین کننده ی میزان مصرف انرژی برای ذوب کردن شیشه ی موجود در کوره است، عبارتند از: میزان خرده شیشه ی موجود در بچ، میزان آب و میزان کربنات های موجود می باشد. در کوره های شیشه ی مظروف مدرن (اند فایر)، یک افزایش 10 % در میزان خرده شیشه در بچ، منجر به صرفه جویی 1.5-3 % می شود. این مسئله البته به نوع کوره وابسته است.
در کوره های اند فایر مجهز به ری ژنراتور که برای تولید شیشه ی مظروف، استفاده می شود، 1 % افزایش در میزان آب موجود در بچ، موجب افزایش مصرف انرژی به میزان 1.5-2 % می شود. علت این مسئله انرژی اضافی مورد نیاز برای تبخیر این آب و خروج آن از بچ می باشد. میزان صرفه جویی در کوره های اکسیژن- سوخت، با افزایش میزان خرده شیشه، افزایش بیشتری دارد زیرا یک میزان کمتر از دی اکسید کربن و بخار آب در گازهای خروجی از کوره های اکسیژن- سوخت، ایجاد می شود و این مسئله موجب می شود تا میزان اتلاف انرژی در گازهای خروجی از کوره، کاهش یابد. جدول 2 را ببینید.
جایگزینی کربونات ها (مانند کربنات کلسیم) با اکسیدها (CaO) موجب کاهش انرژی مورد نیاز برای ذوب شیشه می شود. این مسئله در واقع به این دلیل است که تجزیه ی کربنات ها در بچ، واکنشی گرماگیر است و انرژی مورد نیاز برای آن، بالاست. مثال: جایگزینی تمام سنگ آهک با آهک خام، در تولید شیشه های مظروف سودالایم، موجب می شود تا صرفه جویی قابل توجه 4-5 % حاصل شود.

پارامترهای فرآیندی

سایر جنبه های مهم مربوط به صرفه جویی در مصرف انرژی، در شکل 3 مشاهده می شود. برای یک کوره ی شیشه ی فلوت، یک کاهش در اکسیژن موجود در گازهای خروجی از کوره، مشاهده شده است. این کاهش از 2 درصد به 1.4 % می باشد. این مئسله موجب می شود تا 1.6 % صرفه جویی در مصرف انرژی، مشاهده گردد. مخصوصاً نفوذ هوای پیش گرم نشده، موجب تغییر در میزان انرژی مصرفی می شود. برای یک کوره ی ذوب شیشه ی 300 تنی، نفوذ 600 Nm^3 هوای سرد موجب افزایش 5 % در مصرف انرژی می شود. کنترل های انجام شده بر روی هوای اضافی، یکی از موارد مهم برای محدود کردن تشکیل اکسید نیتروژن در محفظه ی احتراق می باشد و همچنین محدود کردن ورود این هوا ، از مصرف انرژی اضافی نیز جلوگیری می کند. ایجاد دوده در شعله ی گاز طبیعی، یکی دیگر از پارامترهای مهم است که موجب کاهش مصرف انرژی در کوره ی شیشه می شود. علت این مسئله بهبود انتقال حرارت خالص از شعله ها به داخل مذاب، می باشد. این انتظار وجود دارد که یک افزایش در انتشار دوده از میزان 0.17 به 0.25 در یک شعله موجب کاهش در مصرف انرژی به میزان 2.5-3 % می شود.
کنترل ایجاد شده در مورد دمای مذاب شیشه در بخش گلویی، ممکن است منجر به صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی گردد.
گازهای خروجی از کوره های شیشه، حتی آن گازهایی که از ری ژنراتورها خارج می شود، شامل 30-40 % انرژی می باشند. حرارت گاز خروجی می تواند برای تولید جریان های گرم در داخل بویلرهای حرارتی، استفاده شود. این جریان ها، می تواند برای تولید برق استفاده شود. در آلمان، یک کوره ی شیشه مجهز به ری ژنراتور و توربین جریان شد و بدین صورت میزان قابل توجهی انرژی بواسطه ی این قضیه، تولید شد.
در بخش های بعدی، راه های مؤثرتری برای کاهش مصرف انرژی کوره های شیشه، بیان شده است.
مقادیر مختلف خرده شیشه و سیستم های بچ/ خرده شیشه در صنعت شیشه
در حال حاضر، 5 سیستم پیش گرم کن بچ/ خرده شیشه، برای صنعت شیشه، اعمال شده است. بر اساس اطلاعات ما، 7 تأسیسات در حال حاضر در حال کار می باشند که از بین آنها، 6 از زمان قبل کار می کردند. در کل، 13 سیستم کامل ساخته شدند، 12 تا در اروپا و یکی در آمریکا.
6 سیستم مختلف می تواند تمیز داده شوند:
• سیستم هایی که تنها پیش گرم کن خرده شیشه دارند.
• سیستم های پیش گرم کن برای بچ و خرده شیشه. هیچ تجربه ای در مورد سیستم هایی که تنها بچ ماده ی اولیه پیش گرم می شوند، وجود ندارد. بیشتر سیستم های پیش گرم کن بچ و خرده شیشه از ماده ی اولیه ای با بیش از 50 % خرده شیشه، کار می کنند.
• سیستم هایی که در آنها کانال های مجزای به صورت فیزیکی کار می کنند و بوسیله ی آنها بچ ها و خرده شیشه، از یک سو به سوی دیگر می رود.
• سیستم هایی که در آنها تماس مستقیم بین گازهای خروجی و ماده ی در حال پیش گرم شدن، وجود دارد.
سیستم های مختلف و توسعه های جدیدی که در این زمینه، وجود دارد، در ادامه بیان شده است.

سیستم پیش گرم کن SORG برای خرده شیشه

شکل 4 نشاندهنده ی یک نقشه ی تقریبی از این سیستم است که در دو کوره ی شیشه ی بطری در آلمان نصب شده است.

• این سیستم از سال 1987 در آلمان، نصب شده است. اولین تأسیسات نصب شده، هنوز هم در حال کار می باشد.
• این سیستم تنها خرده شیشه را پیش گرم می کند و به طور ترجیحی برای کوره های شیشه ای نصب می گردد که در آنها میزان قابل توجهی خرده شیشه استفاده می شود.
• استفاده از خرده شیشه ی تمیز و خرده شیشه ی پیرسازی شده که در آن، مواد آلی خارج شده است، ترجیح داده می شود.
• سرمایه گذاری مورد نیاز برای پیش گرم کردن 350 - 400 تن خرده شیشه، برابر با 2.5 میلیون دلار می باشد.
• پیش گرم کن خرده شیشه به طور نمونه وار دمایی در حدود 300 ℃ را در خرده شیشه، ایجاد می کند. این مسئله به دماهای گاز ورودی و میزان حرارت آن وابسته است. این دما به طور نمونه وار در حدود 550-600 ℃ می باشد.
• کسر خرده شیشه ی ریز (دارای اندازه ی کمتر از 3.5 m) باید محدود باشد.
• زمان باقیماندن خرده شیشه در داخل سیستم پیش گرم کن، در حدود 4 ساعت می باشد.
• اندازه ی پیش گرم کن به گونه ای است که بتواند 30 تا 50 تن خرده شیشه در خود جای دهد.
• ناحیه ی تبادل حرارتی در هر پیش گرم کن برابر با 65-75 m^2 می باشد.
• ابعاد نمونه وار در هر مدول برابر با: 6 متر ارتفاع، 3 متر عرض و 0.4 متر عمق.
• این سیستم دارای قابلیت بسته شدن بر روی کوره های ذوب شیشه ی بهبود داده شده ای هستند که بوسیله ی نفت یا گاز طبیعی گرم می شوند.
• صرفه جویی تخمین زده شده بوسیله ی این نوع از پیش گرم کن های خرده شیشه، در حدود 15 تا 20 % می باشد.
• 3 سیستم در کوره های بهبود داده شده، نصب شده اندد و هنوز در حال کار می باشند.
• افت فشار در ستون خرده شیشه، برابر با 3 میلی بار می باشد.
• توان فن اضافی مورد نیاز برای جبران افت فشار برابر با 10-15 kW می باشد.

سیستم پیش گرم کن خرده شیشه ی PRAXAIR-Edmeston

این سیستم مجهز به یک رسوب دهنده ی الکترواستاتیک است که در یکی از مدول های پیش گرم کن، قرار می گیرد. شکل 5 به طور شماتیک این سیستم را نشان می دهد. این سیستم بر روی کوره های ذوب شیشه ی مظروف، وصل می شود.
هنوز یکی از این سیستم ها در حال کار می باشد. یک سیستم مشابه در یک کوره ی ذوب شیشه ی هوا- سوخت مورد استفاده در صنعت شیشه ی مظروف، اعمال شده است اما کارخانه در حال حاضر بسته شده است.
گازهای خروجی از یک کوره ی اکسیژن- سوخت با هوا مخلوط می شود تا دمای آن به دمایی بین 550-600 ℃ برسد و بوسیله ی فن به داخل سیستم پیش گرم کن خرده شیشه، وارد می شود. این گازهای خروجی از کوره، به دو جریان تقسیم می شوند. یکی وارد پیرولیز کننده و سیستم تبخیر موارد آلی می شود. و بخش دیگر سرد شده و وارد بخش یونایزر می شود. در این یونایزر، ذرات گردوخاک به صورت الکتریکی باردار می شوند. جریان های گازی و ذرات گردوغبار سپس از میان فیلترهای EP عبور کرده تا بدین صورت مواد اضافی موجود در آنها، خارج شوند.
برخی از ویژگی های پیش گرم کن خرده شیشه ی PRAXAIR-Edmeston عبارتند از:
• برای زمانی که از این پیش گرم کن در کوره های اکسیژن- سوخت و میزان 50 % خرده شیشه در بچ اولیه، استفاده می شود، میزان مصرف انرژی برابر با 3.0-3.1 BTU/ton می باشد.
• انتشار ذرات گردوغبار در این سیستم ها، در حدود 50 mg/Nm^3 (0.07 کیلوگرم گردوغباربر واحد تن شیشه) می باشد.
• در عمل، خرده شیشه خشک می شود و تا دمایی بین 300-350 ℃ پیش گرم می شود.
• هزینه های سرمایه گذاری مورد نیاز برای این سیستم در سال 1998، برابر با 1.4 میلیون دلار آمریکا می باشد (برای سیستم با توان پیش گرم کردن 125 تن شیشه در روز).
• یکی از این سیستم ها که در سپتامبر 1998 در آمریکا و به منظور تولید شیشه ی مظروف، استفاده شده است، هنوز هم کار می کند. یک ورژن قدیمی تر از یک چنین سیستمی در اروپا نیز مورد استفاده قرار گرفته است اما این کارخانه ی تولید شیشه هم اکنون بسته شده است.
• با استفاده از این پیش گرم کن، کشش می تواند به میزان 30 % افزایش یابد (بدون افزایش در میزان مصرف سوخت).
سیستم Interprojekt-Nienburg برای تماس مستقیم بچ ماده ی اولیه و خرده شیشه با گازهای خروجی از کوره در پیش گرم کن
شکل 6 نشاندهنده ی اصول مربوط به این سیستم پیش گرم کن می باشد.
جریان گازهای خروجی به طور مستقیم یا بعد از رقیق سازی، از ری ژنراتور وارد کانال های گازی می شوند که دارای شکل ویژه ای هستند. این کانال ها بخشی از سیستم پیش گرم کن، تلقی می شوند. این کانال ها، گاز خروجی از کوره را که در سطوح مختلف قرار گرفته اند به بستر بچ، راهنمایی می کند.
گازهای خروجی به بخش های زیکزاک وارد می شود و با بالاو پایین رفتن این گاز در این بخش ها، گاز خروجی با بستری از جنس ماده ی اولیه و خرده شیشه تماس پیدا می کند. این کانال ها دارای انتهای باز هستند (شکل 6 را ببینید) و تماس مستقیمی بین بچ ماده ی اولیه و گازهای خروجی ایجاد می شود. این به نظر می رسد که اجزای اسیدی موجود در گاز خروجی مانند HCl، HF، اکسیدهای گوگرد، دی اکسید سلنیوم، به طور جزئی بر روی اجزای قلیایی ماده ی اولیه جذب می شوند و بنابراین، این پیش گرم کن ها علاوه بر عملکرد پیش گرم کنندگی، دارای عملکرد تنظیف کننده نیز می باشد.
تماس مستقیم میان گازهای خروجی و بچ ماده اولیه موجب می شود تا گردوغبار در گازهای خروجی ایجاد شود. این گردوغبارها برخی اوقات تا میزان 1000 mg/Nm^3 نیز می رسد. بنابراین، یک سیستم غبار گیر مناسب باید همواره بر روی این سیستم ها بسته شود. در آخرین نسل از این سیستم ها، ابعاد مربوط به کانال های جریان گاز ورودی اصلاح شده است تا بدین صورت، سرعت جریان گاز کاهش یابد و بدین صورت ممنتوم گاز جریان یافته در این سیستم ها کاهش یابد. این کار موجب می شود که میزان گردوخاک موجود در این سیستم ها، کاهش یابد.
مهم ترین ویژگی های این سیستم ها در اینجا خلاصه شده است:

• صرفه جویی در انرژی که بواسطه ی این بخش ها ایجاد می شود، در حدود 15-20 % می باشد.
• 3 سیستم از این نوع، هنوز هم در حال کار هستند.
• 2 سیستم نیز نصب شده اند اما هیچ وقت از آنها استفاده نشد. علت این مسئله، بسته شدن کارخانه ی تولید شیشه یا خط تولید مربوطه می باشد. یک سیستم از این نوع در سال 1997 در یک کوره ی اکسیژن- سوخت نصب گردید و در سال 2005 به دلایل بازاری، این کوره تعطیل شد. یک کوره ی اند فایر مجهز به این سیستم نیز متوقف شد. البته این کوره نیز به دلایل بازاری و پس از 13 سال کار، بسته شد.
• عمر مفید این سیستم 12 سال است.
• نگهداری از این سیستم نسبتاً راحت است و مشکلات ایجاد شده در حین کار با این سیستم نیز به آسانی قابل حل است.
• تمام این سیستم ها در آلمان بکار گرفته شدند.
• تقریباً 50 % از گازهای اسیدی موجود در گازهای خروجی بواسطه ی این فرایند، حذب می شوند (مثلاً HCl، HF و اکسیدهای گوگرد). ترکیبات سلنیوم نیز به میزان 80 % جذب می شوند. البته این مسئله موجب کاهش میزان افزودنی های سلنیومی اضافه شده به شیشه های فلینتی می شود و این مسئله، مشکل زاست.
• در این تجربه ها، ماده ی اولیه متشکل از 40 تا 90 % خرده شیشه بودند.
• مصرف انرژی یک کوره ی تولید شیشه ی مظروف، که در آن 70 % خرده شیشه استفاده شده است و مجهز به این نوع از پیش گرم کن هاست، در حدود 3.75 MJ/ton می باشد.
• مصرف انرژی کوره های شیشه ی مظروف که مجهز به احتراق اکسیژن- سوخت هستند و در آنها از 50-70 % خرده شیشه و پیش گرم کن ماده ی اولیه و خرده شیشه، استفاده می شود، در حد 3 GJ/ton می باشد.
• زمان بازگشت سرمایه در وضعیت اقتصادی سال 2007، 3 تا 4 سال است.
• طراحی داگ هوس به منظور جلوگیری از ورود بیش از حد ماده اولیه به داخل کوره، مورد استفاده قرار گرفته است.
• Interprojekt-Nienburg دو سیستم پیش گرم کن با اندکی تفاوت، را طراحی کرده است. یکی برای کوره های اند فایر و دیگری برای کوره های ری ژنراتوری کراس فیلد استفاده شده اند.


/ج