CHAPITRE 6 – ÉLABORATION DU VERRE
217
6. Les mesures de réduction des polluants
Pour résoudre tous les problèmes d’émissions atmosphériques, le four
verrier idéal serait le four électrique à voûte froide. Mais à cause du coût
de l’électricité, cette solution ne peut s’imposer pratiquement que pour
des verres spéciaux (Sect. 3.8).
Pour l’élimination des SOx et des autres gaz acides, on projette habituellement une substance réactive en poudre ou en gouttelettes dans les
fumées. Ce produit peut être Ca(OH) 2 , NaHCO 3 ou Na 2 CO 3 . En aval du
système d’épuration on dispose un filtre à poussières. Dans les grands
fours on utilise de préférence un filtre électrostatique dans lequel les particules sont d’abord chargées électriquement et ensuite séparées des gaz
sous l’influence du champ créé par une série d’électrodes. Dans les plus
petites unités de production, on se sert plutôt d’un filtre à manche qui
contient une membrane tissée perméable aux gaz et qui retient les poussières. On utilise de gros ventilateurs pour compléter le tirage naturel, car
les pertes de charge dues aux filtres sont importantes.
Pour l’élimination des NOx, l’oxycombustion (Sect. 3.7) est concurrencée, dans le cas des grands fours à verre sodocalcique, par d’autres mesures primaires moins radicales. Ces procédés consistent à éviter les excès
d’air et à réduire les températures de flamme. Un exemple de technique
de ce type est le « LoNOx melter » de Sorg, dans lequel on remplace le régénérateur par un récupérateur dont l’air moins chaud génère moins de
NOx. Avant leur passage dans le récupérateur, les fumées préchauffent le
calcin et la composition qui flottent sur le bain, dans une longue zone
d’enfournement. Cette disposition permet d’obtenir un rendement énergétique comparable à celui d’un four à régénérateur [203]. Ce type de four
n’est économiquement valable que pour les taux de calcin supérieurs à
70 %. En outre il est difficile à implanter dans une usine existante.
Une autre technique reposant sur des mesures primaires est le procédé FENIX de Saint-Gobain qui consiste à optimiser le système de combustion, particulièrement la disposition des injecteurs, de manière à
obtenir une flamme de température aussi uniforme que possible.
Les mesures secondaires que nous allons mentionner maintenant
reposent sur la réduction chimique de NOx en N 2 .
Le procédé 3R (Reaction and Reduction in Regenerators) de Pilkington
consiste à introduire du fioul ou du gaz naturel dans les fumées à l’entrée
du régénérateur. Le carburant ne brûle pas mais subit une décomposition. Les radicaux libres ainsi que les molécules de CO et H 2 formés par
cette pyrolyse réduisent NO au cours du passage des fumées dans les
empilages. La consommation supplémentaire en combustible est de 6 à
10 %. Une partie de cette énergie peut être récupérée pour la production
de vapeur dans une chaudière.
217
6. Les mesures de réduction des polluants
Pour résoudre tous les problèmes d’émissions atmosphériques, le four
verrier idéal serait le four électrique à voûte froide. Mais à cause du coût
de l’électricité, cette solution ne peut s’imposer pratiquement que pour
des verres spéciaux (Sect. 3.8).
Pour l’élimination des SOx et des autres gaz acides, on projette habituellement une substance réactive en poudre ou en gouttelettes dans les
fumées. Ce produit peut être Ca(OH) 2 , NaHCO 3 ou Na 2 CO 3 . En aval du
système d’épuration on dispose un filtre à poussières. Dans les grands
fours on utilise de préférence un filtre électrostatique dans lequel les particules sont d’abord chargées électriquement et ensuite séparées des gaz
sous l’influence du champ créé par une série d’électrodes. Dans les plus
petites unités de production, on se sert plutôt d’un filtre à manche qui
contient une membrane tissée perméable aux gaz et qui retient les poussières. On utilise de gros ventilateurs pour compléter le tirage naturel, car
les pertes de charge dues aux filtres sont importantes.
Pour l’élimination des NOx, l’oxycombustion (Sect. 3.7) est concurrencée, dans le cas des grands fours à verre sodocalcique, par d’autres mesures primaires moins radicales. Ces procédés consistent à éviter les excès
d’air et à réduire les températures de flamme. Un exemple de technique
de ce type est le « LoNOx melter » de Sorg, dans lequel on remplace le régénérateur par un récupérateur dont l’air moins chaud génère moins de
NOx. Avant leur passage dans le récupérateur, les fumées préchauffent le
calcin et la composition qui flottent sur le bain, dans une longue zone
d’enfournement. Cette disposition permet d’obtenir un rendement énergétique comparable à celui d’un four à régénérateur [203]. Ce type de four
n’est économiquement valable que pour les taux de calcin supérieurs à
70 %. En outre il est difficile à implanter dans une usine existante.
Une autre technique reposant sur des mesures primaires est le procédé FENIX de Saint-Gobain qui consiste à optimiser le système de combustion, particulièrement la disposition des injecteurs, de manière à
obtenir une flamme de température aussi uniforme que possible.
Les mesures secondaires que nous allons mentionner maintenant
reposent sur la réduction chimique de NOx en N 2 .
Le procédé 3R (Reaction and Reduction in Regenerators) de Pilkington
consiste à introduire du fioul ou du gaz naturel dans les fumées à l’entrée
du régénérateur. Le carburant ne brûle pas mais subit une décomposition. Les radicaux libres ainsi que les molécules de CO et H 2 formés par
cette pyrolyse réduisent NO au cours du passage des fumées dans les
empilages. La consommation supplémentaire en combustible est de 6 à
10 %. Une partie de cette énergie peut être récupérée pour la production
de vapeur dans une chaudière.