FR2510423A1 - Procede pour la fusion de verre avec controle en deux temps de la formation de nox - Google Patents

Abstract

UNE POSTCOMBUSTION EST UTILISEE, EN COMBINAISON AVEC UNE REDUCTION SELECTIVE NON CATALYTIQUE PAR INJECTION D'AMMONIAC, POUR REDUIRE LES EMISSIONS DE NO D'UN FOUR INDUSTRIEL, ET NOTAMMENT D'UN FOUR DE FUSION DU VERRE.

Description

-2510423

La fusion du verre entraîne la combustion de grandes gouano tités de combustible dans un four de fusion, afin d'atteindre les températures de fonte requises par chauffage direc JO Le combustible (généralement du gaz naturel et parfois du fuel-oil) est ordinairement mélangé avec un excès d'air, dépassant ce qui est théoriquement nécessaire pour une combustion complète, afin de s'assurer que la combustion complète se produit effectivement

dans le four dans l'intérêt du rendement thermique et, en parti-

culier dans le cas d'opérations de fusion pour la fabrication de verre plat, afin de s'assurer que les conditions d'oxydation seront maintenues à l'intérieur du four Cette combinaison de conditions dans un four de verrerie est propice à la formation

de N Ox par l'oxydation de l'azote contenu dans l'air comburant.

N Ox est une désignation abrégée pour NO et/ou Ng O 2 Dans les conditions de température élevée d'un four de fusion du verre, l'oxyde d'azote formé est presque entièrement NO, mais après que les gaz d'échappement contenant NO ont été évacués dans l'atmosphère, une bonne part de NO est convertie en NO 2 NO 2 est considéré comme un agent de pollution grave de l'air; il intervient aussi, semble-t-il, dans la chimie de la formation du smog C'est pourquoi les sources de combustion de volume important, comme les fours de fusion du verre, sont susceptibles d'une réglementation des pouvoirs publics qui peut limiter avec

rigueur leur exploitation.

De nombreuses propositions ont été faites pour contrôler les émissions de NOX par les chaudières, les moteurs à combustion

interne ou similaires, mais la plupart d'entre elles sont incom-

patibles avec les fours industriels, tels qu'on en utilise pour la fusion du verre Bon nombre des propositions antérieures font intervenir une destruction catalytique de N Ox, mais il s'est révélé que le traitement catalytique des effluents de fours de verrerie n'était guère satisfaisant, en raison du fait que les

dispositifs nécessaires de contact avec le catalyseur se colma-

tent et se corrodent rapidement à cause de la teneur en parti- cules et de l'action corrosive des gaz d'échappement de ces

fours D'autres propositions consistent à modifier les condi-

tions de combustion, mais les exigences du processus de fusion interdisent d'introduire des modifications importantes dans un four de fusion du verre Certaines propositions de contrôle de N O O préconisent un traitement des gaz d'échappement dans les limites de gammes de température étroites, mais dans un four de verrerie utilisant des récapérateurs, dans lequel le chauffage

est inversé périodiquement, les températures des gaz d'échappe-

ment changent sans cesse Une autre catégorie encore de procé-

dés d'élimination de N Ox de l'état antérieur de la technique est basée sur une réaction chimique du NO à température réduite,

ordinairement en phase liquide Mais de telles techniques sem-

blent beaucoup trop onéreuses pour être appliquées à des efflu-

ents de fours de verrerie, en raison de la forte capacité de refroidissement et de la consommation importante de produits

chimiques qu'elles exigent, ainsi que des problèmes d'élimina-

tion des déchets liquides Il a été proposé de faire subir une

1 'post-combustion" aux gaz d'échappement, pour réduire la forma-

tion de NOX, en injectant une quantité supplémentaire de combus-

tible en aval de la zone de combustion principale Mais il semble que la réaction soit relativement inefficace, aboutissant à un

taux relativement bas de suppression du NO et/ou à une consom-

mation excessive de combustible dans les conditions o elle

était pratiquée dans l'état antérieur de la technique.

Un procédé non catalytique de réduction sélective du NO en azote et en eau, par injection d'ammoniac dans un courant de gaz d'échappement, est décrit dans le brevet des Etats-Unis n 900 554 Du fait qu'elle n'exige ni catalyseur,-ni modifica- tion des conditions de traitement, une telle technique devrait susciter l'intérêt des producteurs de verre, si elle n'avait pas l'inconvénient de n'être efficace que dans une gamme étroite de

température Cela provient du fait que les réactions concurren-

tes suivantes se produisent dans les conditions typiques des gaz d'échappement: 4 Ni + 4 N O + 2 = 4 N + 6 H 20 ( 1)

4 NHI + 502 4 N O + 6 HO ( 2)

Aux températures inférieures à la gamme critique, ni l'une ni l'autre des réactions ne se produit de façon appréciable, ce qui fait qu'il n'y a aucune amélioration dans les émissions de NOX Dans la gamme définie de température, la réaction ( 1) est prédominante et on observe en conséquence une nette réduction de NO Aux températures plus élevées, c'est la réaction ( 2) qui prend la priorité, avec cette conséquence que la teneur en NO du courant de gaz d'échappement est augmentée C'est pourquoi les possibilités d'application de cette réduction du NO, étaient considérées comme se limitant aux chaudières et aux installations similaires dans lesquelles des zones bien définies de température stable pouvaient être repérées et utilisées pour l'injection d'ammoniac Le brevet mentionne également que la gamme de température utilisable peut être élargie si l'on injecte de l'hydrogène en même temps que l'ammoniac, mais non au point que

l'on puisse ne tenir aucun compte de la variabilité de la tempé-

rature Une variante de cette technique est décrite dans le brevet des Etats-Unis N 2 4 115 515, d'après lequel l'ammoniac est injecté dans deux zones différentes d'une chaudière, avec

de l'hydrogène à un endroit et sans hydrogène à l'autre endroit.

Dans la demande de brevet aux Etats-Unis, N 2 de série 209 631, déposée le 24 novembre 1980 par David B Hughes, il est révélé qu'une réduction sélective non catalytique de N Ox par injection d'ammoniac peut être utilisée efficacement pour des courants d'échappement de fours de verrerie, si certaines conditions sont respectées Il y est exposé que des conditions appropriées pour la réduction de NOX par l'ammoniac existent ou peuvent être créées, pendant une partie importante de chaque cycle de chauffe, dans un conduit reliant les chambres primaire et secondaire d'un récupérateur L'injection d'ammoniac est

interrompue toutes les fois que la température des gaz d'échap-

pement parcourant le conduit sort de la gamme comprise entre 87020 et 109020 ( 70020 et 10902 C en cas d'injection simultanée d'hydrogène) D'après un autre mode de réalisation décrit dans

la demande de brevet précitée, de l'ammoniac est injecté succes-

sivement dans deux ou plusieurs zones du régupérateur, au fur et à mesure que la température dans chaque zone passe par la gamme efficace de réduction de NO Certes, les procédés de cette demande de brevet permettent d'éliminer une grande partie du NO, dans les gaz d'échappement de fours de verrerie, mais leur efficacité globale est réduite par l'inefficacité de la

technique de réduction par l'ammoniac pendant des parties impor-

tantes de chaque cycle de chauffe, lorsque les températures des gaz d'échappement sont inadéquates En outre, même dans les conditions optimales, le rendement de la réaction de réduction par l'ammoniac n'est pas de 100 % Il serait donc souhaitable d'améliorer le procédé, de façon à éliminer une partie encore plus grande des émissions de N Ox en provenance d'un four de

fusion du verre.

Or, il a été découvert qu'une post-combustion peut être appliquée conjointement avec l'injection d'ammoniac pour parvenir à des niveaux élevés de réduction du NO 1 dans des fours

de fusion du verre Pendant les parties de chaque cycle de chauf-

fe o les conditions thermiques rendent inefficace l'injection d'ammoniac, du combustible peut être injecté dans des zones choisies des passages d'échappement pour empocher la formation de NO Alors que l'injection d'ammoniac donne les meilleurs résultats dans la gamme de 16002 F à 20002 F ( 87000 à 10902 C), il a été découvert que la post-combustion atteint un maximum d'efficacité lorsque le combustible est injecté dans des gaz

d'échappement dont la température est d'au moins 26002 F ( 142090).

Le combustible est donc injecté en un point situé en amont du point d'injection de l'ammoniac, à un endoit o la température des gaz d'échappement est d'au moins 26002 O ( 1420 o 0) au début

de chaque cycle de chauffe Conviennent, comme lieux d'injec-

tion du combustible, les régions de l'embouchure et du col des lumières de passage des gaz, ainsi que l'espace de surpression au-dessus du garnissage du récupérateur du coté échappement. La post-combustion peut être appliquée avec profit pendant tout le cycle de chauffe, mais on tire le meilleur profit on

appliquant la post-combustion et l'indection d'ammoniae s cces-

sivement ou pendant des périodes qui se chevrauchent Les gaz

d'échappement qui passent par les zones préférées pour l'injec-

tion d'ammoniac sont typiquement à une température inférieure à la gamme voulue pour l'injection d'ammoniac au début de la phase d'échappement de chaque cycle de chauffe Mais pendant

la période qui précède le déclenchement de l'injection d'ammo-

niac, les températures aux points amont d'injection de combuls-

tible conviennent pour la réduction du N Ox par post-comlotion.

La post-combustion est donc appliquée de préférence pendant la partie initiale de chaque phase d'échappement, puis interrompue

lorsque les conditions sont propres à l'injection d'ammoniac.

La fig i est une vue latérale en coupe longitudinale d'un four de fusion pour la fabrication de verre plat, passant par le système récupérateur Le récupérateur est du type qui comporte deux chambres et une grille d'injection d'ammoniac suivant la présente invention est représentée dans le conduit

entre les chambres du récupérateur.

La fig 2 est une vue en coupe transversale du four de fabrication de verre plat de la fig 1, faite suivant la ligne

2-2 de la fig 1.

La fig 3 est une vue en coupe à échelle agrandie, le long d'une lumière de passage des gazet de la partie supérieure d'un

récupérateur, montrant des endroits d'injection du combustible.

L'invention sera ici décrite à propos d'un four typique de

fusion pour la fabrication de verre plat et c'est dans ce con-

texte qu'on trouvera-la combinaison de structures du récupérateur

et de températures des gaz d'échappement pour laquelle l'inven-

tion peut être appliquée avec le maximum de profit Toutefois, les principes de la présente invention peuvent être appliqués à n'importe quel modèle de four de fusion du verre dans lequel

on retrouve les mêmes conditions ou des conditions similaires.

Sur les fig 1 et 2 est représenté un four de fusion typique 10 pour la fabrication de verre plat,comprenant une chambre de fusion 11 dans laquelle les matières premières de fabrication du verre sont introduites, à partir d'une trémie 12, dans un prolongement d'entrée 13 du four (fig 1) Les matières premières de la charge sont déposées sur un bain de verre fondu 14 (fig 2) qui est entretenu dans la cuve de fusion Le four est du type connu à chauffe transversale et à récupération, la cuve de fusion ll étant flanquée de deux récupérateurs primaires et 21 identiques Chaque récupérateur comprend une enveloppe réfractaire 22 contenant un lit de garnissage 23 constitué par une structure en damier de brique réfractaire permettant le

passage alterné d'air et de gaz d'échappement à travers elle.

Chacun des récupérateurs primaires 20 et 21 communique avec la cuve de fusion ll par plusieurs lumières de passage 24 réparties le long des c 8 tés de la cuve Chaque lumière de passage débouche à l'une de ses extrémités dans l'espace intérieur de la cuve de fusion et, à son autre extrémité, dans un espace de surpression 26 au-dessus du garnissage 23 dans le récupérateur Au-dessous

du garnissage de chaque régénérateur est ménagé un espace distri-

buteur 27 qui communique, à l'une de ses extrémités, avec un conduit 30 Dans la forme de réalisation représentée sur la fig. 1, le conduit 30 aboutit à un récupérateur secondaire 31 qui peut contenir un garnissage en damier de première passe 32 et

un garnissage en damier de seconde passe 33 A partir du récupé-

rateur secondaire, les gaz traversent un mécanisme à vanne d'in-

version 34 pour atteindre ensuite une cheminée 35.

Les courants à travers le four sont inversés périodiquement (par exemple toutes les 10 minutes environ) Dans le mode de fonctionnement illustré par les dessins, les courants de gaz vont de gauche à droite (en considérant la fig 2), l'air comburant d'admission pénétrant à travers le récupérateur de gauche 20 et les gaz d'échappement sortant de la cuve de fusion en traversant le récupérateur de droite 21 L'air comburant d'admission est pré-chauffé par le garnissage du récupérateur du côté gauche et un combustible (gaz naturel ou mazout) est mélangé à l'air pré- chauffé au moyen d'injecteurs de brûleur situés dans les lumières de passage 24 de gauche, d'o il résulte que des flammes s'étendent de gauche à droite au-dessus du verre fondu 14 dans la cuve de fusion Pendant cette phase

du cycle de chauffe, les br^leurs 25 dans les lumières de pas-

sage 24 de droite restent inactifs Les gaz d'échappement qui quittent la cuve de fusion par les lumières de passage 24 de droite traversent le récupérateur primaire 21 o de la chaleur

du courant de gaz est transférée au garnissage en damier 23.

Dans la forme de réalisation préférée qui est représentée, la récupération de chaleur perdue par le système récupérateur n'est effectuée que partiellement par le récupérateur primaire 21 Une récupération de chaleur complémentaire est effectuée plus en aval dans le récupérateur secondaire 31 Lorsque la température du garnissage en damier s'approche de ses limites supérieures, la chauffe est inversée Les brûleurs du côté gauche du four sont fermés et les brûleurs du côté droit sont ouverts,

et l'air comburant d'admission traverse le récupérateur de droi-

te 21, tandis que les gaz d'échappement quittent la cuve de

fusion en traversant le récupérateur de-gauche 20.

Sur les fig 1 et 2 également est représenté un mode de réalisation préféré pour la réduction du NO par injection d'ammoniac, l'injection d'ammoniac étant effectuée dans chaque

conduit 30,30 ' entre chaque -récupérateur primaire et le récu-

pérateur secondaire correspondant Dans un four de fusion du verre de ce type, il a été constaté que les températures des gaz d'échappement qui parcourent le tube 30 se situent dans la gamme préférée de réduction du NOS, de 8702 C à 10900 C, pendant une

grande partie de la phase d'échappement du cycle de chauffe.

C'est ce qui fait l'objet de la demande de brevet aux Etats-Unis précitée N 2 de série 209 631 Un moyen préféré pour injecter de l'ammoniac dans le courant d'échappement est une grille 36 composée de plusieurs tubes perforés 37 en une matière résistant à la chaleur et s'étendant dans le conduit 30 Chaque tube 37 est en communication avec un tuyau distributeur 38 qui communi- que à son tour avec un tuyau d'alimentation 39 les tubes 37

sont disposés de manière à provoquer un mélange intime d'ammo-

niac avec pratiquement la totalité du courant de gaz d'échappe-

ment qui parcourt le conduit Une grille identique 36 ' peut être

disposée dans le conduit 30 ' du c 8 té opposé du four.

Dans le mode de chauffe illustré par les dessins, l'injec-

tion d'ammoniac se produit dans la grille de droite 36 et la grille de gauche 36 ' est hors service Immédiatement après une inversion de chauffe, la température des gaz d'échappement qui parcourent le conduit 30 du côté échappement est généralement au-dessous de la gamme prescrite pour la réduction du NOS, mais elle s'élève dans cette gamme en l'espace de 1 à 3 minutes environ par exemple et, à ce moment, l'injection d'ammoniac peut débuter C'est pendant cet intervalle de temps qu'une pré t combustion peut être effectuée suivant la présente invention,

comme on l'exposera plus en détail ci-après l'injection d'ammo-

niac est poursuivie tandis que la température des gaz d'échappe-

ment dans le conduit continue à monter, jusqu'à ce que cette température dépasse la gamme de réduction du Nox; à ce moment, l'injection d'ammoniac peut être interrompue Toutefois, il a été constaté que si les inversions de chauffe se produisent à intervalles de 10 minutes, l'injection d'ammoniac peut être maintenue, dans le cas typique, pendant tout le reste de la phase d'échappement Lorsque la chauffe est inversée, l'injection d'ammoniac peut être transférée à la grille située du côté

opposé du four De cette manière, le courant de gaz d'échappe-

ment peut être soumis à la réduction du NO pendant une partie importante (de préférence la majeure partie) du cycle complet de chauffe Toutefois, il convient de noter que des améliorations des émissions moyennes de NO peuvent être obtenues en traitant x le courant de gaz d'échappement pendant des périodes de temps plus courtes que les temps maximums possibles Par exemple, des améliorations appréciables poueraient être obtenues, mê me

en ne prévoyant qu'une seule grille et en procédant à liljec-

tion d'ammoniac d'un seul c 8 té dlu four. Le gaz ammoniac est de préférence délivré a la grille 56 avec un véhicule gazeux (par exemple de l'air ou de la vapeu d'eau) Le débit d'ammoniac dépendra du degrî voulu de r 6 eduction du N Ox et du rendement de la réaction Commne on peut le voir d'après l'équation ( 1) donnée ci-dessus, en théorie unle mole d'ammoniac réduit une mole de NO, mais il va de soi que, dans la pratique, les rendements de la réaction que l'on obtient sont inférieurs à 100 %, en raison d'un mélange imparfait, de conditions thermiques moins qu'idéales, etc En conséquence,

un rapport molaire ammoniac/oxyde azotiquo supérieur à 1 est d'ha-

bitude nécessaire pour porter -aumaximum'la réducti Qn du N Ox Mais il est de nombreux cas dans lesquels une telle maximisation n'est pas nécessaire et o, en conséquence, pour des raisons d'économie, on pourra appliquer des rapports molaires de 1 ou moins Typiquement, des rapports molaires NH 3/N O compris entre

0,5 et 2,0 conviennent Les rapports voisins de 1,0 représen-

tent un compromis entre économie et efficacité.

Les aspects théoriques de la réduction sélective non cata-

lytique du N O O par l'ammoniac sont exposes dans le brevet des EtatsUnis précité N 2 3 900 554, dont le mémoire descriptif est ici inclus à titre de référence La présence d'oxygène est nécessaire pour que la réduction se développe Dans un four à verre plat qui est chauffé de façon classique avec un excès d'air, il a été constaté que l'oxygène est normalement présent

en quantité suffisante, sans qu'il y ait à modifier les paramè-

tres de la combustion.

Le procédé de réduction du N Ox par injection d'ammoniac peut comprendre des-variantes dans lesquelles de l'hydrogène

est injecté avec l'ammoniac dans le courant de gaz d'échappe-

ment pour réduire le N Ox, selon ce qui est décrit dans les

brevets des Etats-Unis N 2 3 900 554 et 4 115 515 L'introduc-

tion d'hydrogène abaisse à 70020 environ la limite inférieure de la gamme de température de réduction, ce qui permet que la réduction s'effectue en des endroits ou à des moments o la température des gaz d'échappement devrait être au-dessous de la gamme propre à une réduction efficace du NO par le seul ammoniac On peut y procéder en injectant d'abord un mélange d'ammoniac et d'hydrogène alors que les températures des gaz d'échappement sont entre 70020 et 870 C, puis en injectant de l'ammoniac seul au même endroit, au moment o la température s'élève au-dessus de 87020 Un autre mode de réalisation de cette variante consisterait par exemple à prévoir une seconde grille d'injection en aval de la grille 39 dans le conduit, pour injecter le mélange ammoniac-hydrogène dans une région à plus basse température, en même temps que l'injection d'ammoniac seul

à l'endroit situé en amont.

D'autres variantes du procédé d'injection d'ammoniac sont décrites dans la demande de brevet aux Etats-Unis précitée N 2

de série 209 631, la description de ces variantes étant ici

incluse à titre de référence.

La post-combustion sert à supprimer la formation de N Ox en consommant l'oxygène qui serait autrement disponible pour la formation de N Ox Il se peut également que l'absence d'oxygène provoque une décomposition du NO 1 et que la présence d'un combustible donne lieu à une réduction chimique du NO Tous ces mécanismes exigent que la post-combustion soit effectuée

à une température o la formation de NO est propable On consi-

dère que les meilleurs résultats sont obtenus lorsqu'un combusti-

ble est mélangé à des gaz d'échappement qui sont à une tempéra-

ture d'au moins 26002 F ( 14200 C) L'endroit choisi pour l'injection

du combustible doit être également propice à un mélange inti-

me de celui-ci avec les gaz d'échappement Les conditions ther-

miques varieront d'un four de fusion du verre à un autre, mais dans un four typique de fusion pour la fabrication de verre plat à grande échelle, du type représenté sur les dessins, il a été 1 l constaté que des conditions appropriées de température pour la post-combu Btion existaient du côté échappement du four, entre l'embouchure de chaque lumière de passage 24 dans la cuve de

fusion 1 et la partie supérieure du garnissage 23 du récupé-

rateur Toutefois, il a été observé que la post-combustion était plus efficace lorsque l'injection de combustible se produisait en amont du garnissage du récupérateur, en raison,

semble-t-il, du médiocre mélange qui s'effectue dans le garnis-

sage du récupérateur Les points d'injection préférés avant tout sont ceux qui sont le plus près de l'embouchure de chaque lumière de passage, car il-s'y produit un maximum de

mélange et du temps de séjour au-dessus de la température cri-

tique Un exemple de point préféré d'injection de combustible

est donné sur la fig 3, sur laquelle un injecteur de combusti-

ble 40 pénètre de haut en bas dans la région du col d'une lumière de passage 24 L'injecteur 40 est incliné contre le sens d'écoulement des gaz d'échappement, afindé favoriser le mélange Les injecteurs de combustible 41 et 42 indiqués en traits discontinus sur la fig 3 illustrent d'autres endroits possibles, mais moins efficaces pour l'injection de combustible

dans la région de l'espace supérieur de surpression 26 et ap-

proximativement dans l'alignement de la lumière de passage 24 correspondante Le combustible peut être injecté par plusieurs injecteurs associés à chaque lumière de passage, ce qui favorise encore le mélange L'injection de combustible peut aussi se produire légèrement à l'intérieur de la cuve de fusion 11, en face d'une embouchure de lumière de passage Un four équipé d'un dispositif complet de contrôle du N Ox comportera des moyens d'injection de combustible associés à chaque lumière de passage, mais il va de soi qu'on peut obtenir des avantages limités en équipant seulement une partie des lumières de passage de moyens de post-combustion Il n'est pas rare que, dans un four à multiples lumières de passage, les différentes lumières soient chauffées à des taux différents et avec des rapports combustible/ air différents En conséquence, dans certains cas, le plus rentable consistera à limiter la post-combustion aux lumières de passage qui présentent des taux de chauffe plus élevés et/ou les plus fortes quantités d'oxygène en excès dans le courant

de gaz d'échappement.

le combustible utilisé pour la post-combustion peut être n'importe quel hydrocarbure combustible, couramment utilisé en tant que combustible de four et le plus commode consistera à choisir le môme combustible que celui qui est utilisé dans la chambre de combustion principale, le plus souvent du gaz naturel (méthane) La quantité de gaz injectée est de préférence voisine

de la quantité stoechiométriquement nécessaire pour une consom-

mation complète d'oxygène dans le courant de gaz d'échappement a l'endroit de l'injection Il a été constaté que l'injection de quantités plus grandes de combustible n'offrait guère, sinon pas d'avantages quant à la suppression du NOX et pouvait aboutir

à la décharge de substances ayant subi une combustion partielle.

Une post-combustion maximale dans le courant entier de gaz d'échappement d'un four nécessite l'utilisation de combustible supplémentaire dans une proportion qui peut atteindre 10 % environ du combustible consommé dans la zone de combustion principale de la cuve de fusion et une proportion de 4 à 8 % de combustible supplémentaire s'est révélée efficace dans le cas typique Ce combustible supplémentaire peut être concentré dans quelques-unes seulement des lumières de passage, là o l'on trouve les plus grandes quantités d'oxygène en excès: en effet, il est courant de faire fonctionner un four de fusion du verre avec des degrés de potentiel d'oxydation qui varient-d'une lumière de passage à l'autre Les lumières de passage chauffées avec les rapports air/combustible les plus élevés peuvent être responsables, pour la majeure part, de la formation de NO et les efforts de post-combustion peuvent donc être concentrés du

côté échappement de ces lumières de passage.

Le degré de mélange entre le combustible de post-combustion

injecté et le courant de gaz d'échappement semble être un fac-

335 teur d'importance primordiale dans l'efficacité de la post-

combustion On obtient les meilleurs résultats lorsque 11 combustible gazeux est injecté ' contre-courant du sens dlécou lement des gaz d'échappement ou au moins dans une direction formant un angle obtus avec lui L'injection à contre-courant est particulièrement efficace dans la région du col des llniè- res de passage Le gaz peut être injecté à raison d'envi:ron 50 à 500 pieds par seconde ( 15 à 150 n/s) Un avantage de l'élimination e N Ox par poatconbu:tion en amont du garnissage du récupéeateur onvite en ce cjre la chaleur produite par la post-combu Ltion peut 8 tre reop zee en partie par les récupérateurs Il a également été constaté que la post-combustion suivant la présente invention produisait une nette élévation de la température du garnissage en damier dans les récupérateurs, de l'ordre de 70 à 80 2 ( 40 à 4520) par exemple Dans les cas o les éléments de support pour le garnissage en damier sont près de leur limitea supérieure de

température, il peut être Judicieux de surveiller levr tempéra-

ture et de limiter en conséquence la post-combustîon.

D'après ce qui a été constaté, le maximum d'efficacité de la postcombustion appliquée isolément selon ce qui a été décrit ci-dessus est un taux d'élimination du N Ox d'environ 25

à 30 % et l'utilisation de combustible de post-combustion sup-

plémentaire ne semble pas apporter une amélioration apprécia-

ble On considère donc que 70 % ou plus du NO sont déjà formés lorsque lesgaz d'échappement passent à travers la lumière

d'échappement et que la post-combustion est relativement inef-

ficace pour réduire le NO qui s'est déjà formé Le niveau x d'efficacité de la post-combustion reste sensiblement constant pendant tout le cycle d'échappement D'autre part, la réduction

du N Ox par injection non catalytique d'ammoniac permet d'attein-

dre des taux d'élimination instantanée du NO x d'environ 95 %,

mais étant donné que ce procédé ne peut être appliqué que pen-

dant des parties de-chaque cycle d'échappement, les taux d'éli-

mination globale sont typiquement de l'ordre de 60 à 70 % D'ap-

plication simultanée des deux procédés n'aboutit pas à une

addition de leurs taux d'élimination du N Ox, car la post-

combustion peut diminuer l'efficacité du procédé d'injection

d'ammoniac Toutefois, l'application des deux procédés succes-

sivement dans le temps peut accroître les taux d'élimination globale du N Ox de 10 à 50 % environ, par rapport aux taux

obtenus par la seule injection d'ammoniac.

Des modes de réalisation particuliers et préférés ont été décrits en détail dans le but d'illustrer l'invention et d'en divulguer le meilleur mode d'application, mais il est bien entendu que d'autres variantes et modifications, à la portée des spécialistes, peuvent 8 tre imaginées, sans que l'on

s'écarte pour autant de la portée de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 Procédé pour le contrôle des émissions de NO h partir

d'un four industriel dans lequel la combustion d'un combusti-

ble produit un courant de gaz d'échappement contenant des composés NO et le courant de gaz d'échappement quitte le four en parcourant des passages dans lesquels les températures de ces gaz tombent, la température des gaz d'échappement dans

les parties aval des passages fluctuant dans le temps, carac-

térisé en ce qu'il consiste à injecter de l'ammoniac dans le courant de gaz d'échappement dans une partie aval des passages lorsque la température des gaz d'échappement à cet endroit est comprise entre 70020 et 109020, de façon à réduire les composés NOX, et, lorsque la température des gaz d'échappement au point d'injection de l'ammoniac est en dehors de la gamme de 70020 à 10902 C, à injecter du combustible dans une partie amont des passages o la température des gaz d'échappement est d'au moins 142020, de façon à consommer l'oxygène par combustion

du combustible injecté.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

four industriel est un four de fusion du verre.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les passages que parcourent les gaz d'échappement comprennent

des dispositifs de récupération de chaleur.

4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que

les dispositifs de récupération de chaleur comprennent un récu-

pérateur dans lequel les gaz d'échappement passent à travers

un garnissage de matière absorbant la chaleur.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que

les sens d'écoulement des gaz sont périodiquement inversés.

6 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le point d'injection de l'ammoniac est en aval du garnissage

et le point d'injection du combustible est en amont du garnis-

sage. 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ammoniac n'est injecté que quand la température des gaz d'échappement au point d'injection de l'ammoniac est comprise

entre 87020 et l O 9 OC.

8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ammoniac est injecté en un point des passages o les gaz d'échappement sont à une température de 70090 à 109020 pendant la majorité du temps o les gaz d'échappement passent par ce point. 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ammoniac est injecté en un point des passages o les gaz d'échappement sont à une température de 870 QC à 109000 pendant la majorité du temps o les gaz d'échappement passent par ce point. Procédé de fusion du verre, comprenant les opérations consistant à introduire des matières premières du verre dans un four de fusion dans lequel elles sont chauffées par la combustion d'un combustible qui produit un courant de gaz d'échappement contenant des composés NO Y à faire passer le courant de gaz d'échappement du four à un récupérateur pendant une phase d'échappement d'un cycle à inversion de-chauffe, à transférer de la chaleur du courant de gaz d'échappement à un garnissage contenu dans le récupérateur, d'o il résulte que la température du courant de gaz d'échappement tombe au cours de son passage à travers le récupérateur, à injecter, pendant une période initiale de la phase d'échappement, un combustible dans le courant de gaz d'échappement dans une zone comprise entre le four de fusion et le garnissage du récupérateur, de façon à consommer de l'oxygène par combustion du combustible injecté, et à injecter, pendant une période suivante de la phase

d'échappement, de l'ammoniac dans le courant de gaz d'échappe-

ment dans une zone située en aval de la région d'Lnjectionl du combustible, tandis que la température du courant de gaz d'échappement se situe entre 70020 C et 109020, de façon à réduire la teneur en N Ox du courant de gaz d'échappemento