- Ultralydavgassing av smeltede metaller opptil 2300 °C og smeltet glass
- Mandag–fredag: 09:00–19:00
- Sialon Ceramics Aps - Østerbrogade 226 st. tv. - 2100 København - Danmark
20 % energibesparelse i prosessen ved betydelig lavere temperaturer
Ultralydavgassing av smeltet glass
Glassproduksjon involverer to primære prosesser, glasssmelting og glassraffinering. I glasssmelteprosessen blandes råmaterialene først til en sats og føres deretter inn i en ovn hvor de varmes opp til høy temperatur (opptil nesten 1600 °C). Råmaterialene reagerer kjemisk for å danne glasset. Glassraffinering utføres deretter for å eliminere glassbobler fra smelten. Sistnevnte prosess er av kritisk betydning for glassindustrien. Målet er å redusere størrelsen og antallet bobler i smelten til akseptable nivåer før glassformingsoperasjoner utføres. Prosessen er langvarig og energikrevende sammenlignet med ultralydavgassing av smeltet glass.
Vi har utviklet en ultralydteknologi for avgassing av smeltegass som øker effektiviteten til denne prosessen betydelig, reduserer raffineringstemperaturen og sparer opptil 20 % av energikostnadene . Her beskriver vi prosessen og forbedringene den gir i forhold til konvensjonell glassraffinering.
Å fjerne gassbobler fra glass under produksjonen er en viktig del av glassproduksjonsprosessen. Denne delen av prosessen kalles raffinering , og mange alternative metoder har blitt brukt.
Ultralydavgassing av glass
Gassboblene dannes som en del av glasssmelteprosessen, som involverer en rekke kjemiske reaksjoner mellom råmaterialene som lager glasset. Flere av disse kjemiske reaksjonene produserer store mengder karbondioksid og andre gasser. Vanligvis produserer ett kilo råmateriale 100 liter karbondioksidgass . Svoveldioksid, oksygen, hydrogensulfid og andre gasser produseres også.
Avgassingsprosessen involverer bobleagglomerering, hvor oppløste gasser diffunderer fra smelten og danner bobler som stiger til overflaten og presses ut. Tiden dette tar avhenger av boblediameteren og viskositeten til smelten, som er en funksjon av smeltetemperaturen.
Hvordan ultralydavgassing fungerer
Ulike metoder har blitt brukt for å forbedre effektiviteten i raffineringsprosessen. Disse spenner fra tilsetning av fineringsmidler, vakuumfining og til og med bruk av mikrogravitasjon. Imidlertid er bruken av ultralydassistert glassraffinering svært lovende. Det gjør det mulig å senke raffineringstemperaturene fra rundt 1450 °C til 1300 °C med en total energibesparelse på opptil 20 %.
Når ultralydenergi innenfor riktig frekvensområde påføres en glasssmelte, oppstår akustisk kavitasjon. Kavitasjon er en prosess der raske trykkendringer produserer små dampfylte bobler som kollapser når de utsettes for høyt trykk og genererer en sjokkbølge.
Gass oppløst i smelten diffunderer inn i kavitasjonsboblene. Gassbobler dannes på kavitasjonskjernene. Disse vokser ved diffusjon fra smelten inn i boblen under ultralydsvingninger. De små boblene samler seg deretter under påvirkning av Bjerknes- og Bernoulli -krefter, og når de er store nok, flyter de opp til overflaten av smelten og frigjør gassen i boblen til atmosfæren. Prosessen assisteres av ultralydindusert akustisk strømning og strømning.
Praktiske hensyn
Vår nylig utviklede ultralydavgassingsprosess fungerer ved hjelp av en ny ultralydgenerator og en proprietær keramisk sonotrode som kan behandle store mengder smeltet glass med høy viskositet ved temperaturer på opptil 1600 grader Celsius. Smelteavgassing utføres i forherden til glassovnen. Høyintensitets akustiske vibrasjoner produseres direkte i glasssmelten ved å plassere sonotrodene i smelten.
Ved å bruke dette oppsettet kan vi effektivt doble størrelsen på gassboblene og oppnå samme raffineringsnivå ved betydelig reduserte temperaturer, noe som reduserer energikostnadene med opptil 20 % og reduserer miljøpåvirkningen.
Konklusjon
Ultralydavgassing av glasssmelter i forherden til en glassovn er en banebrytende teknologi med potensial til å redusere karbonavtrykket betydelig til den svært energiintensive glassproduksjonsindustrien.