1. 純酸素燃焼技術の特徴
電子グレードガラス繊維生産純酸素燃焼技術では、純度90％以上の酸素を酸化剤として使用し、天然ガスや液化石油ガス（LPG）などの燃料と比例して混合して燃焼させます。ガラス繊維タンク炉での純酸素燃焼の研究では、酸化剤中の酸素濃度が1％増加するごとに、天然ガス燃焼の炎温度が70℃上昇し、熱伝達効率が12％向上し、純酸素の燃焼速度は空気中の10.7倍速くなります。従来の空気燃焼と比較して、純酸素燃焼は、炎温度が高く、熱伝達が速く、燃焼効率が向上し、排気ガスが減少するなどの利点があり、優れた省エネおよび環境性能を示しています。この技術は、製品の品質と生産効率を向上させるだけでなく、エネルギー消費と環境汚染を大幅に削減し、グリーン製造の重要な実現要因になります。
実際の生産工程では、天然ガスと酸素は特定のプロセス要件を満たした後、タンク炉工場に供給されます。ろ過と圧力調整の後、燃焼プロセスの必要に応じて炉の両側にあるバーナーに分配されます。バーナー内でガスは混合され、完全に燃焼します。ガス流量は、炉の炎空間内の温度制御ポイントと連動しています。温度が変動すると、精密流量制御弁が各バーナーへのガス供給量を自動的に調整し、同時に酸素流量を比例制御して完全燃焼を確保します。安全で安定したガス供給と燃焼の完全性を保証するために、システムには流量計、圧力調整弁、急速遮断弁、精密流量制御弁、パラメータトランスミッターなどの主要コンポーネントが組み込まれている必要があります。
2. 燃焼効率の向上とエネルギー消費量の削減
従来の空気燃焼は、空気中の21%の酸素に依存しており、残りの78%の窒素は高温で酸素と反応し、有害な窒素酸化物（NOやNO₂など）を生成して熱を無駄にしています。一方、純酸素燃焼は窒素含有量を最小限に抑え、排気ガス量、粒子状物質の排出量、排気からの熱損失を大幅に削減します。酸素濃度が高いほど燃料の完全燃焼が可能になり、炎の色は濃くなり（放射率が高く）、炎の伝播速度は速くなり、温度が上昇し、ガラス溶融物への放射伝熱が向上します。その結果、純酸素燃焼は燃料効率を大幅に向上させ、ガラス溶融速度を加速し、燃料消費量を削減し、エネルギーコストを削減します。
3. 製品品質の向上
電子グレードガラス繊維生産純酸素燃焼は、溶融・成形工程において安定した均一な高温環境を提供し、ガラス繊維の品質と均一性を向上させます。燃焼排ガス量が減少することで、炉内の炎空間のホットスポットが原料供給口付近に移動し、原料の溶融が促進されます。純酸素燃焼によって生成される炎の波長は青色光に近づくため、電子グレードガラスへの浸透性が向上します。これにより、タンク深部における温度勾配が小さくなり、溶融速度が向上し、溶融ガラスの清澄化と均質化が促進され、最終的には生産量と製品品質の両方が向上します。
4. 汚染物質排出量の削減
純酸素燃焼は、窒素を多く含む空気をほぼ純粋な酸素に置き換えることで、より完全な燃焼を実現し、一酸化炭素（CO）や窒素酸化物（NOₓ）などの有害物質の排出を大幅に削減します。さらに、燃料中の硫黄などの不純物は、酸素を多く含む環境では窒素と反応しにくくなるため、汚染物質の発生をさらに抑制します。この技術は、粒子状物質の排出量を約80%、二酸化硫黄（SO₂）の排出量を約30%削減します。純酸素燃焼の促進は、温室効果ガスの排出を抑制するだけでなく、酸性雨や光化学スモッグのリスクを低減することにもつながり、環境保護における重要な役割を担っています。
純酸素燃焼技術を統合することで、電子グレードのガラス繊維産業世界的な持続可能性の目標に沿って、大幅なエネルギー節約、製品品質の向上、環境への影響の軽減を実現します。
投稿日時: 2025年5月13日
