พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ...

50
Presented by : Mr. Padungsak U-nontakarn CDM & Renewable Energy Manager Bright Management Consulting Co., Ltd E-mail : [email protected] Tel :+662 6421270 ext. 717 BAT for Glass Industry พลังงาน สิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย Energy, Environment & Safety Summary

Upload: others

Post on 20-Jan-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

Presented by :

Mr. Padungsak U-nontakarn

CDM & Renewable Energy Manager

Bright Management Consulting Co., Ltd

E-mail : [email protected]

Tel :+662 6421270 ext. 717

BAT for Glass Industry

พลงังาน สิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย Energy, Environment & Safety Summary

Page 2: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

ภาพรวมของกระบวนการผลิตและเทคนิคการป้องกันและการควบคุมมลพิษแบบบูรณาการ รวมทั้งมาตรการ

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยการใช้เทคโนโลยีที่ดีที่สุด “Best Available Techniques“

คําว่า “Best Available Techniques” หมายถึง “ขั้นตอนที่ก้าวหน้าและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการพัฒนา

กิจกรรมและวิธีดําเนินงาน เทคนคิเฉพาะที่ระบุไว้สามารถปฏิบัติได้จริง เพื่อรกัษาค่าจํากัดมลพิษ และออกแบบขึ้น

เพื่อป้องกนัหรือลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวม ในกรณีที่ไม่สามารถป้องกัน

ได้ทั้งหมด”

คําจํากัดความนี้สามารถขยายความได้ดังต่อไปนี้:

“Technique” หมายถึงเทคโนโลยีทีใ่ช้และวิธีการออกแบบ สร้างโรงงาน การบํารุงรักษา การดําเนินกิจการและ

เลิกกิจการโรงงาน;

“Available” คือเทคนคิที่ได้รับการพัฒนาในภาคอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องสามารถนําไปใช้ และปฏิบัติได้จริง

ในทางเศรษฐศาสตร์และเทคนคิ โดยคํานึงถึงค่าใช้จ่ายและผลประโยชน์ เทคนคินั้นจะใช้หรือผลิตภายในหรือนอก

ประเทศสมาชิกก็ได้ แตเ่ป็นเทคนคิที่ผู้ประกอบการสามารถเข้าถึงได้;

“Best” หมายถึง มีประสิทธิภาพในการปกป้องสิ่งแวดล้อมสูงสุด

คําจํากัดความของ Best Available Techniques (BAT)

Page 3: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

คําจํากัดความของ Best Available Techniques (BAT)

โรงงานผูผ้ลิตแก้ว รวมทั้งการผลิตใยแก้วที่มีกําลังการผลิตมากกว่า 100 กิโลกรัมต่อวันหรือมากกว่า

จําเป็นต้องขออนุญาต ขณะที่ประเทศอื่นๆในทวีปยโุรป โรงงานผลิตแก้ว ที่มีกําลังการผลิตตั้งแต่ 20

ตันขึ้นไปต่อวัน จําเป็นต้องผ่านการอนุญาตด้านการจัดการสิ่งแวดล้อม

อ้างอิงตามเอกสารจาก best available techniques (BREF) ของคณะกรรมาธิการแห่งสหภาพ

ยุโรป (ภาคผนวก 1 )

Page 4: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

1. บรรจภุัณฑ์แก้ว (Glass container)

2. กระจกแผ่นเรียบ (Flat Glass)

3. เส้นใยแก้ว (Fiber Glass)

4. เครื่องแก้วในครัวเรือน (Domestic Glass)

5. แก้วชนิดพิเศษ (Special Glass)

6. ใยแร ่(Mineral Wool โดยแยกเปน็ 2 ส่วนย่อย ได้แก่ ใยแก้ว Glass Wool และใยหิน Rock

Wool)

7. เส้นใยเซรามิก (Ceramics Fiber)

8. แก้วสําหรับใช้ทําเครื่องเคลือบหรอืฟลิตส์ (Frits)

กระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมแก้ว

ประเภทผลิตภัณฑ์

Page 5: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

*) เนื่องจากแกว้แต่ละประภทมีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน ข้อมูลทีแ่สดงเป็นเพียงตัวอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับเลนส์ ดังนั้นจําเป็นต้องมีการระบุ ชนิดและประเภท

นั้นๆ **) ข้อมลูในตารางนี้ไม่คํานึงถึงสารปนเปื้อนที่มาพรอ้มกับชุดลําเลียง (เช่น ตะกั่วออกไซด์ ทีม่ีอยู่ในเศษแก้วทีน่ํากลับมาใช้ใหม่)

สตรอนเซยีมออกไซด์ (SrO)

SrO+ ZrO2

+P2O5=0.22

เซอรโ์คเนยีมออกไซด์ (ZrO2)

----4.0------เหล็ก (Fe)

----0.2--0.20.2กลุ่มซัลไฟต์ (SO3)**

------10----0 - 7----แบเรียมออกไซด์(BaO)

8.55--11 - 136-2012.9--0 - 2----โบรอนออกไซด์(B2O3)

0.213 - 515 - 2012-180.61.88 - 120.40.31โพแทสเซียมออกไซด์ (K2O)

0.263 - 515 - 20มากถึง 53.813.64 - 1012.813.3โซเดียมออกไซด์(Na2O)

0.428 - 112 - 5--------1.64.1แมกนีเซยีมออกไซด(์MgO)

------------0 - 5----เลด(ตะกั่ว)ออกไซด์(PbO)

22.630 - 347 - 9มากถึง 3--9.44 - 710.58.6แคลเซียมออกไซด์(CaO)

0.34< 2----0.030.150.015 – 0.020.10.1เหล็กออกไซด ์(Fe2O3)

14.21 - 4< 10.3 -32.275.00.2 – 1.21.40.7อลูมินา (Al2O3)

53.250 - 5456 - 5961.780.467.569 - 7473.072.6ซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2)

กระบวนการ

ผลิตเสน้ใย

อย่างต่อเนือ่ง

กระบวน

การเป่าโดย

ใช้ไอน้าํ

แบบใช้

แรง

เหวี่ยง

ใยแก้วเลนส์

(Borkro

n)

บรรจุ

ภัณฑ์

สําหรับ

สารเคมี

หลอดไฟ

(กระจก

ฝ้า)

แก้วเจียระไนย

(ภาชนะบนโต๊ะ

อาหาร)

บรรจุ

ภัณฑ์แก้ว

กระจก

แผ่นเรยีบวัตถุดิบ

Page 6: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

แก้วโซดาไลม์ (Soda-lime Glass) องค์ประกอบโดยทั่วไปคือ

• ซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2 ส่วนใหญ่ได้มาจากทราย) 71-75%

• โซเดียมออกไซด์ (Na2O) (“โซดา” โซเดียมออกไซด์ ได้จาก โซดาแอช (Na2CO3) 12-16%

• แคลเซียมออกไซด์ (“ไลม์” แคลเซียมออกไซด์ (CaO) จาก หินปูนซึง่มีส่วนประกอบของแคลเซียมคาร์บอเนต, CaCO3) 10-15%

• อื่นๆ อีกเล็กน้อย เพื่อเพิ่มคุณสมบัติของแก้ว เช่นในบางกรณีอาจเติมแมกนเีซียมออกไซด์ และโพแทสเซียมออกไซด์เข้าไปแทนที่

แคลเซียมออกไซด์ หรือโซเดียมออกไซด์

แก้วโซดาไลม์จะใช้การผลิตขวดแก้ว, เหยือกแก้ว, เครื่องแก้วบนโต๊ะ และกระจกหน้าต่าง

แก้วบอโรซิลิเกต (Borosilicate Glasses) องค์ประกอบโดยทั่วไปคือ

• ซิลิกอนไดออกไซด์ 70-80%, โบรอนไตรออกไซด์ (B2O3) 7-15%,

• โซเดียมออกไซด์ (Na2O) 4-8% และ

• อลูมิเนี่ยมออกไซด์ (Al2O3) 2-7%

แก้วชนิดนี้มีคุณสมบัติที่เด่นในเรื่องความทนทานต่อการกัดกร่อนทางเคมแีละการเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิที่สูง (ค่าสัมประสิทธิ์การ

ขยายตัวทางความร้อนต่ํา)

นิยมนําไปประยุกต์ใช้กับกระบวนการผลิตที่เกี่ยวข้องทางเคมี อาทิเชน่ อุปกรณ์สําหรับใช้ในห้องปฏบิตัิการจําพวกเครื่องแก้ว

วิทยาศาสตร์, ภาชนะบรรจุยา, อุปกรณ์เกี่ยวกับการส่องสว่าง, เครื่องครัว, ฝาเตาอบ และเตาไฟฟ้า มีองค์ประกอบของแก้วบอโรซิ

ลิเกตจํานวนมากที่ถูกนําไปประยุกต์ใช้งานทางด้านเทคนิคในปริมาณการใช้ที่น้อยจึงถูกจัดให้อยู่ในหมวดหมู่แก้วชนิดพิเศษ

ประเภทของแก้ว

Page 7: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

แก้วอลูโมซิลิเกต องค์ประกอบโดยทั่วไปคือ

• ซิลิกอนออกไซด์ 52-60%

• อลูมิเนี่ยมออกไซด์ 14-20%

• อื่นๆ ได้แก่ แคลเซียมออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ โซเดียมออกไซด์ และ โบรอนไตรออกไซด์

แก้วที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ํา ทนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูง มคีวามเสถียรต่อไฮโดรไลติก และนํา

ความร้อนต่ํามาก สําหรับแก้วประเภทนี้มืความเป็นไปได้ในการผลิตที่อุณหภูมิสูง

แก้วชนิดพิเศษ (Special Glass)

แก้วกลุ่มนี้มีความหลากหลายมาก ซึ่งเป็นกลุ่มที่มีการผลิตในปริมาณน้อย แต่มีราคาสูง องคป์ระกอบของแกว้

กลุ่มนี้แตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ตัวอย่างการนําไปใชง้าน ได้แก่

ผลิตภัณฑ์ของบอโรซิลิเกตชนิดพิเศษ (Specialist Borosilicate) เช่น เลนส์, อุปกรณ์เกี่ยวกับไฟฟ้าและ

อิเล็กทรอนิกส์, หลอดจอภาพสูญญากาศ, อุปกรณ์ฟิวส์ซิลิกา, กลาสซีล (Glass Seal), หลอดเอกซ์เรย์, แก้ว

โลหะบัดกรี (Glass Solder), แก้วเผาผลึก (Sinterned Glass), ขั้วไฟฟ้า และแก้วเซรามิก

ประเภทของแก้ว

Page 8: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

ภาพรวมการผลิตแก้ว

กระบวนการผลิตแก้ว

เตรียมวัตถุดิบ, การหลอม, การขึ้นรูป

พลังงาน

น้ํามันเชื้อเพลิง

ไฟฟ้า

ความร้อน

ก๊าซและสารเคมี

ตัวประสานน้ํามัน

ก๊าซออกซิเจน ก๊าซไนโตรเจน

ก๊าซไฮโดรเจน ก๊าซซัลเฟอร์ได

ออกไซด์ อากาศอัด

น้ํา

หล่อเยน็

กําจัดมลพิษ (สครับเบอร์)

กระบวนการผลิต

ผลิตภัณฑ์

- เครื่องแก้ว

- กระจกแผ่นเรียบ

- ใยแร่

วัตถุดิบ

ทราย โซดาแอช

หินปูน โดโลไมต์

เศษแก้ว อืน่ๆ

พลังงาน

- ความร้อน

- ไอน้ํา

- น้ําร้อน

เสียงดัง กลิ่น

ของแข็ง

- ฝุ่น

น้ํา

- สารอินทรีย์

- ส่วนผสม

อากาศ

- การเกิดปฏิกิริยาและ

การเผาไหม้

- ฝุ่นละออง

- สารระเหย

Page 9: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

วัตถุดิบ

ถูกผลิตจากเกลือธรรมชาติ ใช้ในกระบวนการต่างๆใน

ทวีปยุโรป และอาจโซเดียมคลอไรด์เจือปน โซเดียม

คาร์บอเนต

แหล่งหลักของโซดียม

ออกไซด์

เม็ดโซเดียมคาร์บอเนต

(โซดาแอส - Na2CO3)

ผ่านการบดย่อยและคัดแยก มีปริมาณธาตุเหล็กต่ําแหล่งหลักของอลูมิเนียม

ออกไซด์ในการกระจกใส

เม็ดหิน Nepheline syenite

Na2O, K2O, Al2O3, SiO2

วัสดุในขั้นกลางหรือใช้ในการปรับสภาพ

แก้วรีไซเคิลที่ได้ทําการเก็บรวบรวม อาจมีการ

เปลี่ยนแปลงในส่วนของความบริสุทธิ์และความ

สม่ําเสมอของสี

แก้วเม็ดเศษแก้วหลงัจากผ่านการใช้

งานแล้ว 2[1]

แก้วรีไซเคิลจากกระบวนการผลิต ส่วนผสมของเศษแก้ว

เหมือนกบัสว่นผสมของแก้วที่ใช้ในการผลิต

แก้วเม็ดเศษแก้วในกระบวนการ

หินแร่ทั้งทรายเม็ดหรือหินทราย ซึ่งผ่านกระบวนการ

ย่อย คัดประเภทและผา่นการคัดแยกสารมลทินต่างๆ มี

ความบริสุทธิ์สูง

แหล่งของซลิิกาออกไซด์เม็ดทรายซิลิกา

วัสดุใช้ในการขึ้นรูปแก้ว

แหล่ง/ข้อสังเกตลักษณะรูปทรงวัตถุดิบ

Page 10: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

วัตถุดิบ

บอเรตธรรมชาติ ถูกใช้ในการผลิตเส้นใยต่อเนื่องแหล่งของโบรอนเม็ดโคลีมาไนต์

ถูกใช้ในแก้วพิเศษ (แกว้คริสตัล แก้วสําหรับโทรทัศน์

และอื่นๆ) ผลิตภัณฑ์สังเคราะห์

แหล่งของโพแทสเซียม

คาร์บอเนต

เม็ดโพแทสเซียมคาร์บอเนต

(K2CO3)

ถูกใช้สําหรับฉนวนทนความร้อนสูง โดยเฉพาะ เส้น

ใยซิลเิกตจากโลหะหมู่ 2 AES (เชน่ เส้นใยแคลเซียม

ซิลเิกต)

แหล่งของเซอร์โคเนียมออกไซด์เม็ดเซอร์โคเนียมออกไซด์

ถูกใช้สําหรับฉนวนทนความร้อนสูง (เช่น เส้นใย

อลูมิเนียมซลิิเกต ASW)

แหล่งของอลูมิเนียมออกไซด์เม็ดออกไซด์ของอลูมิเนียม

จากการทําเหมืองแร่ บดย่อยและคัดแยก ใน

อุตสาหกรรมผลิตใยหิน หินปนูถูกใช้ในโดยทั่วไปมี

ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า 50 มิลลิเมตร

แหล่งของแคลเซียมออกไซด์และ

แมกนเีซียมออกไซด์

เม็ดโดโลไมต์ (CaCO3.MgCO3)

จากการทําเหมืองแร่ บดย่อยและคัดแยก ใน

อุตสาหกรรมผลิตใยหิน หินปนูถูกใช้ในโดยทั่วไปมี

ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า 50 มิลลิเมตร

แหล่งหลักของแคลเซียม

ออกไซด์และแมกนเีซียม

ออกไซด์

เม็ดหินปูน (CaCO3)

วัสดุในขั้นกลางหรือใช้ในการปรับสภาพ

แหล่ง/ข้อสังเกตลักษณะรูปทรงวัตถุดิบ

Page 11: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

วัตถุดิบ

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตสารออกซิไดซ์ แหล่งของโซเดียม

ออกไซด์

เม็ดโซเดียมซัลเฟตแห้ง

ในใยหินถูกใช้ในขนาดที่มีนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง

มากกว่า 50 มิลลิเมตร

อลูมิโนซิลเิกต เม็ดหินบะซอลต์

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตใช้ในอุตสาหกรรมแก้วประเภท

พิเศษ

แหล่งของแบเรียมออกไซด์เม็ดแบเรียมคาร์บอเนต

ตะกั่วออกไซด์ในแก้วคริสตัล และแก้วชนิดพิเศษแหล่งของตะกั่วออกไซด์ผงตะกั่วออกไซด์

ผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ ถูกใช้ส่วนใหญ่ในแก้วโอปอลแหล่งของฟลูออรีนเม็ดฟลูออสปาร์ (CaF2)

แหล่งหลักของอลูมินาในแก้วสีโซดาไลม์ ผลิตภัณฑ์

ธรรมชาติ

แหล่งของอลูมิเนียมออกไซด์ เม็ดเฟลต์สปาร์

ผลิตภัณฑ์สังเคราะห์ ถูกใช้หลักในอุตสาหกรรมเส้น

ใยแก้วต่อเนื่อง

แหล่งของโบรอนเม็ดกรดบอริค (H3BO3)

โซเดียมบอเรตสังเคราะห์ ส่วนใหญ่จากแคลิฟอร์เนีย

อเมริกา

แหล่งของโบรอนเม็ดบอแร็กซ์

วัสดุในขั้นกลางหรือใช้ในการปรับสภาพ

แหล่ง/ข้อสังเกตลักษณะรูปทรงวัตถุดิบ

Page 12: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

วัตถุดิบ

ผลิตภัณฑ์ทางอ้อมของเตาหลอม ขนาดของอนุภาค

ต้องปรับให้เหมาะสมกับวัตถุดิบองแก้ว

แหล่งของอลูมิเนียมออกไซด์

สารทําให้บริสุทธิ์ ฟลักซแ์ละสาร

ให้สี

เม็ดตะกรัน (ส่วนใหญ่ใช้ในผลิต

แก้วประเภทพิเศษ)

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้น ส่วนใหญ่ใช้ในผลิตแก้ว

ประเภทพิเศษ

สารออกซิไดซ์ผงอาร์เซนิดไตรออกไซด์

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้น ส่วนใหญ่ใช้ในผลิตแก้ว

ประเภทพิเศษ

สารออกซิไดซ์ผงพลวงออกไซด์

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้นสารออกซิไดซ์ แหล่งของ

โพแทสเซียม

เม็ดโพแทสเซียมไนเตรต

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้นสารออกซิไดซ์ แหล่งของโซเดียม

ออกไซด์

เม็ดโซเดียมไนเตรต

ผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ ถูกใช้ส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรม

เสน้ใยแก้วต่อเนื่อง

แหล่งของอลูมินาผงดินเหนียวจีน

วัสดุธรรมชาติ หรือผลิตภัณฑ์จากการผลิตสารออกซิไดซ์ แหล่งทุติยภูมิของ

แคลเซียมออกไซด์

เม็ดแคลเซียมซลัเฟตและยิปซั่ม

วัสดุในขั้นกลางหรือใช้ในการปรับสภาพ

แหล่ง/ข้อสังเกตลักษณะรูปทรงวัตถุดิบ

Page 13: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

วัตถุดิบ

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้นสารออกซิไดซ์เม็ดแบเรียมไนเตรต

Ba(NO3)2

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้นสารช่วยตกตะกอนเม็ดโซเดียมซัลเฟต (N2SO4)

ถูกใช้ในแก้วบอโรซิลิเกตสารช่วยตกตะกอนผลึกโซเดียมคลอไรด์

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้น หรือธรรมชาติ ใช้ปริมาณ

เล็กน้อยในการผลิตแก้ว โดยการลดออกซิเดชั่น โดย

การผลิตแก้วสีเขียว สีเหลือง และบางครั้งแก้วใส

สารลดปฏิกิริยาเม็ดหรือผงคาร์บอน

วัสดุในขั้นกลางหรือใช้ในการปรับสภาพ

แหล่ง/ข้อสังเกตลักษณะรูปทรงวัตถุดิบ

Page 14: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

วัตถุดิบ

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้น ใช้ปริมาณเล็กน้อยสําหรับ

การแยกสี (การปรับสี) ใช้ปริมาณมากสําหรับแก้วสี

ชา

สารให้สีผงโลหะเซเลเนียม สังกะสีเซเล

ไนต์ หรือโซเดียมเซเลไนต์

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้น ถูกใช้ทั้งการแยกสีและให้สี

สําหรับการผลิตแก้วสีน้ําเงิน

สารให้สีผงโคบอลต์ออกไซด์

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้น ถูกใช้ส่วนมากในแก้วสีเหลือง

ในแก้วบอโรซิลิเกต

สารให้สีผงไททาเนียม ออกไซด์

ผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตขึ้น ถูกใช้ส่วนมากในแก้วสีเขียว

และเหลือง

สารให้สีผงเหล็กออกไซด์ (Fe2O3)

จากการทําเหมือง บดย่อยขนาดและคัดแยก เหล็ก

โครไมต์เป็นสารให้สี ถูกใช้ในการผลิตแก้วบรรจุภัณฑ์

สีเขียว

สารให้สีผงเหล็กโครไมต์

(Fe2O3.Cr2O3)

สารให้สี

แหล่ง/ข้อสังเกตลักษณะรูปทรงวัตถุดิบ

Page 15: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

สารทําใหใ้ส

*) ข้อมูลเหล่านี้เป็นเพียงการแนะนํา ประเภทและปริมาณของสารทําให้ใส ที่ใช้พียงอย่างเดียวหรือร่วมกันสารอื่นๆ ขึ้นอยู่กับประเภทอง

แก้ว ปริมาณที่หลอม ขนาด ปริมาณงานที่ได้ สภาพแวดล้อมของเตาหลอม อุณหภูมิ วัสดุที่ใช้ในเตาอบ เป็นต้น

**) มีตัวแปรอื่นๆเพิ่มสําหรับสารทําให้ใส เช่น กิโลกรัมของสารต่อแก้ว 1 ตัน หรือ ปริมาณซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ต่อแก้ว 1 ตัน (เช่น การใช้

ฝุ่นจากเครื่องกรอง)

1.0ออกไซด์ (เช่น แมงกานีสออกไซด์)

0.3ออกไซด์ (เช่น อาร์เซนกิออกไซด์ พลวง

ออกไซด์ ซีเรียมออกไซด์)

สําหรับแก้วทั่วไปและแก้วพิเศษในสัดส่วนที่

แตกต่างกัน

1.7ไนเตรต (เชน่ โซเดียมไนเตรต)

แก้วโบเรต1.5คลอไรด์ (เช่น โซเดียมคลอไรด์)

แก้วโซดาไลม์1.2ซัลเฟต (เชน่ โซเดียมซัลเฟต) และ ซัลไฟด์

แก้วโซดาไลม์1.2แคลเซียมซลัเฟต หรือโซเดียมซัลเฟต จาก

ฝุ่นเครื่องกรอง

การนําไปใช้ปริมาณของสาร* (กิโลกรัมต่อแก้ว 100

กิโลกรัม**)

ชนิดของสารทําให้ใส

Page 16: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

สารให้สีที่เปน็คอลลอยด์เหลืองเงนิ

สารให้สีที่เปน็คอลลอยด์แดงสดคอปเปอร์ออกไซด์

สารให้สีที่เปน็คอลลอยด์แดงทับทิมทอง

สารให้สีที่เปน็คอลลอยด์เหลืองแคดเมียมซลัไฟด์ + สังกะสี

สารให้สีที่เปน็อิออนฟ้าเขียว/น้ําเงนิเขียว - เหลืองเขียวเหล็กออกไซด์

สารให้สีที่เปน็อิออนชมพูเซเลเนี่ยม

สารให้สีที่เปน็อิออนเทาแดง - น้ําเงินแดงนิกเกิลออกไซด์

สารให้สีที่เปน็อิออนม่วงแมงกานีสออกไซด์

สารให้สีที่เปน็อิออนเขียวฟ้า/เขยีวน้ําเงินคอปเปอร์(II)ออกไซด์

สารให้สีที่เปน็อิออนฟ้า/น้ําเงินโคบอลต์ออกไซด์

สารให้สีที่เปน็อิออนเขียว - เหลอืงเขียวโครเมียมออกไซด์

ชนิดของสี สีของแก้วสารเพิ่มสี

สารเพิ่มสี

Page 17: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

10.0 – 20.0เออร์เบียมออกไซด์

5.0 – 15.0นีโอไดเมียมออกไซด์

3.0 – 20.0เซเลเนี่ยม เช่น ซิงค์เซเลไนต์

0.5 – 1.0นิกเกิลออกไซด์

5.0 – 25.0แมงกานีสออกไซด์

0.04 – 0.1โคบอลตอ์อกไซด์

ปริมาณสารฟอกสี กรัม/แบตช์แก้ว 100 กิโลกรัมชนิด

สารฟอกสี

เพื่อเพิ่มความใสใหก้ับแก้ว เนื่องจากสิ่งเจอืปนอืน่ๆท้าให้เกิดสีที่ไม่ต้องการ จงึมีการนําสารฟอกสีมาใช้

โดยทั่วไปจะใช้ซีลีเนียม ซึ่งอยู่ในรูปของซงิค์ซีลีไนต์ (Zinc selenite), โซเดียมซีลีไนต์ (Sodium selenite)

หรือ สารประกอบระหว่างซีลีเนียมและโลหะ (metallic selenium) เช่น โคบอลต์ออกไซด์ ในปริมาณ

เพียงเล็กน้อย

Page 18: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงานอย่างมปีระสิทธิภาพ

Page 19: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงานในอุตสาหกรรม

พลังงานมากกว่า 75% ของพลังงานรวมในการผลิตแก้วทั้งหมด ถูกใชใ้น

กระบวนการการหลอมแก้ว พลงังานที่เหลือส่วนใหญ่ถูกใช้ไปกับช่วงการปรับสภาวะ

อุณหภูมิน้ําแก้วให้มีอุณหภูมิถึงอุณหภูมิขึ้นรูป กระบวนการขึ้นรปู, กระบวนการอบ

อ่อน, การให้ความร้อนในโรงงาน, และให้ความร้อนกับส่วนอื่นๆ อาทเิช่น เครือ่ง

ควบคุมแรงดันอากาศหรือเครื่องทําสูญญากาศ เป็นต้น

จากข้อมูลทั่วไปของการใช้พลังงานประมาณ 60% ในอุตสาหกรรมการผลิตบรรจุ

ภัณฑ์แก้วของสหภาพยุโรป คือ เตาหลอม 79%, รางส่งน้ําแก้ว 6%, เครื่องอัด

อากาศ 4%, เตาอบ 2% และอื่นๆ 6%

Page 20: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงาน (ตามทฤษฎี)

n.a. = หาค่าไม่ได้

3.240.311.921.02แก้วเจียระไนที่มีแบเรียม

2.1n.a.n.a.n.a.แก้วคริสตัล (24 %PbO)

2.259.161.690.40แก้วคริสตัล (19 %PbO)

2.4n.a.n.a.n.a.แก้วบอโรซิลิเกต (13 % B2O3)

2.250.141.700.41แก้วบอโรซิลิเกต (8 % B2O3)

2.680.301.890.49แก้วโซดาไลม์ (แก้วอ่อน/บรรจุ

ภัณฑ์แก้ว)

กิกะจูล/ตัน

พลังงานที่ใช้ใน

กระบวนการทางทฤษฎีพลังงานในรูปก๊าซ

เอนธาลปีของแก้วพลังงานที่ใช้ใน

กระบวนการการผลิต

แก้วตั้งแต่วัตถุดิบชนิดแก้ว

ช่วงความกว้างที่แตกต่างกัน ระหว่าง 3.5 – มากกว่า 40 กิกะจูล/ตัน ตัวเลขเหล่านี้ขึ้นโดยตรงอยู่กับการออกแบบเตาหลอม,

ขนาด และขั้นตอนภายในของกระบวนการผลิต แต่อย่างไรก็ตาม การผลิตแก้วส่วนใหญ่จะผลิตด้วยเตาหลอมขนาดใหญ่และ

พลังงานที่ใช้ในกระบวนการหลอมเหลวจะต่ํากว่า 8 กิกะจูล/ตัน

Page 21: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงาน

พลังงานหลักที่ใช้กับเตาหลอมมาจาก

• การเผาไหม้ของน้ํามันเชื้อเพลิง

• การอุ่นอากาศสําหรบัเผาไหม้

• พลังงานไฟฟ้า

• ความร้อนสัมผัสของน้ํามันเชื้อเพลิง (Sensible Heat Of Fuel), ออกซิเจนหรืออากาศส่วนเกิน

• (การอุ่น) แบตช์

Page 22: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

จําแนกประเภทและปริมาณความร้อนสูญเสียในการหลอมแก้ว

2.3%4%ความร้อนที่สูญเสียไปของรเีจนเนอเรเตอร์

27.6%32%การสูญเสียของก๊าซไอเสียจากฐานของรเีจนเนอเร

เตอร์

3.7%9%ความร้อนที่สูญเสียให้กับระบบหล่อเย็นและรัว่ไหล

18.3%15%ความร้อนที่สูญเสียให้กับผนังเตา

44.2%33%ความร้อนสัมผัสในการหลอมแก้ว (สุทธ)ิ

2.4%6%ปฏิกิริยาดูดความร้อน

1.5%1%ปริมาณไอน้ํา (ความชื้น/แบตช์)

3.62 กิกะจูล/ตัน สําหรับกระบวนการ

หลอม6.48 กิกะจูล/ตัน สําหรับกระบวนการหลอมพลังงานที่ใชท้ั้งหมด

83%25%เศษแก้ว (Cullet)

260 ตัน/วนั600 ตัน/วนัอัตราการดึงแก้วหลอม (Pull Rate)

รเีจนเนอเรทฟีแบบให้ความร้อนด้านท้าย

เตา, (Regenerative End-Fired)

แบบโฟลท, รเีจนเนอเรทฟีแบบให้ความร้อน

ด้านข้างเตา (Regenerative Cross-Fired)ชนิดเตาหลอม

บรรจภุัณฑ์แก้วกระจกแผ่นเรียบชนดิแก้ว

Page 23: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงาน

ปัจจัยต่างๆที่มีผลต่อการใช้พลังงานสําหรับเตาหลอมที่ใช้ฟอสซิลเปน็เชื้อเพลิง และส่งผลโดยตรงต่อการปล่อยมลพิษจากการ

ผลิตแก้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซจากสารประกอบออกไซด์ของ

ไนโตรเจนได้แก่

• ขนาดความจุของเตาหลอมมีผลโดยตรงต่อการใช้พลังงาน/ตันของน้ําแก้ว เพราะว่าเตาหลอมที่มีขนาดใหญ่จะมี

ประสิทธิภาพสูงกว่า เนือ่งจากมีค่าสัดส่วนพื้นที่ผิว/ปริมาตรต่ํากว่า

• ปริมาณวัตถุดิบที่หลอมในเตาหลอมมีความสําคัญเช่นกนั โดยส่วนใหญเ่ตาหลอมจะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อมีการเติม

วัตถุดิบเต็มปริมาตรความจุ

• ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเตาหลอมจะลดลงเมื่ออายุการใช้งานมากขึ้น ซึ่งการใช้พลังงานในการหลอมแก้วอาจ

เพิ่มขึ้นสูงถงึ 20% โดยสูงกว่าตอนเริ่มใช้

• สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเตาหลอมได้โดยการเพิ่มการใช้พลังงานไฟฟ้าเข้าไป อย่างไรก็ตามเมื่อ

คํานวณค่าไฟฟ้าซึ่งผลิตจากเครื่องกําเนิดไฟฟ้าและระบบสง่จ่ายไฟฟ้า ทําให้ประสิทธิภาพโดยรวมลดลง เนื่องจากไฟฟ้าที่ใส่

เพิ่มใช้สําหรับเพิ่มความสามารถในการหลอมให้แกเ่ตาหลอมมากกว่าที่จะนําไปปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

• การนําเศษแก้วกลับมาใช้ใหม่เปน็อีกวิธีการหนึ่งในการลดการใช้พลังงาน เพราะไม่จําเปน็ต้องใช้พลังงานในการทําให้

เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ใช้ในการหลอมวัตถุดิบอีกครั้ง โดยทั่วไปการเติมเศษแก้ว10% สามารถประหยัดพลังงานของกระบวนการ

หลอมเหลวได้ถึง 2-3%

• การเผาไหม้โดยใช้ก๊าซออกซิเจนสามารถลดการใช้พลังงานได้ โดยเฉพาะกับเตาหลอมขนาดเล็ก ช่วยลดการปล่อยก๊าซ

ไนโตรเจนจากเตาหลอมที่เกิดจากการเผาไหม้ของอากาศได้ถึง 60-80% เนื่องจากไม่ต้องเผาไหม้อากาศที่มีก๊าซไนโตรเจนเป็น

องค์ประกอบ ดังนั้นเชือ้เพลิงชนิดนี้จึงสามารถช่วยประหยัดพลังงานได้

Page 24: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงาน

Page 25: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงาน

Page 26: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงาน

แก้วบรรจุภัณฑ์ กระจกแผ่น

แก้วในครัวเรือน (Domestic Glass)

Page 27: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงาน

5.23.54.4>400

5.83.74.5250-400

6.63.35.0100-250

---<100

6.63.34.6เตาแบบใหค้วามร้อนด้านข้างเตา (Cross-Fired)

5.13.44.1>400

9.53.44.3250 – 400

6.73.44,8100 -250

11.75.56.9<100

10.73.44.8เตาแบบใหค้วามร้อนด้านท้ายเตา (End-Fired)

ค่าสูงสุดค่าต่ําสุดค่าเฉลี่ยหน่วย

พลังงานหลอมเหลวจําเพาะ

ใช้เศษแก้ว 50%

(กิกะจูล ค่าความร้อนสุทธิ/ตันแก้วหลอม)

แก้วบรรจุภัณฑ์

แบบของเตาหลอม

(ตัน/วัน)

Page 28: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การใช้พลังงาน

1. คํานึงถึงการใช้พลังงานไฟฟ้าที่จําเปน็ในการผลิตก๊าซออกซเิจน

3.62.93.3ไฟฟ้า

5.53.84.7ระบบเผาไหม้โดยใช้ก๊าซออกซิเจน+

การผลิตก๊าซออกซเิจน (1)

5.23.54.4ระบบเผาไหม้โดยใช้ก๊าซออกซิเจน

--->400

7.34.35.6250-400

6.84.15.8100-250

11.65.99.1<100

11.64.16.3รีคิวเพอร์เรทีฟ

ค่าสูงสุดค่าต่ําสุดค่าเฉลี่ยหน่วย

พลังงานหลอมเหลวจําเพาะ

ใช้เศษแก้ว 50%

(กิกะจูล ค่าความร้อนสุทธิ/ตันแก้วหลอม)

แก้วบรรจุภัณฑ์

แบบของเตาหลอม

(ตัน/วัน)

Page 29: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

อุตสาหกรรมการผลิตแก้วแบ่งกระบวนการเปน็ 5 ขั้นตอน ได้แก่

• การจัดหา, การจัดเก็บ การผลิตแบทชแ์ละการขนส่งวัตถุดิบ

• การหลอม

• การขึ้นรปู อาทเิช่น โฟลทบาทหรือใช้อ่างดีบุก (float bath), การรีด,

การอัด, การเป่า และ การผลิตฟริต (frit manufacture)

• การทรทีเมนต ์(อาท ิเชน่ การเคลือบผวิ, การปรับปรุงพื้นผิว

(ตัวอย่าง การขดัด้วยกรด (acid polishing), การชบุแข็ง)

• การบรรจุหีบห่อ

ขั้นตอนการผลิต

Page 30: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

1. เตาหลอมแก้วพรอ้มระบบอุ่นอากาศด้วยกระบวนการรีเจนเนเรทีฟ (Glass melting furnaces

with regenerative air preheating)

1.1 เตาหลอมชนิดให้ความร้อนทางด้านข้าง Side-port fired melting furnaces (cross-

fired furnaces)

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

Page 31: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

1.2 เตาหลอมชนิดให้ความร้อนด้านท้าย (เตาหลอมรูปเกือกม้า ,horseshoe flame

furnaces)

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

Page 32: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

2. เตาหลอมแก้วพร้อมระบบอุ่นอากาศด้วยกระบวนการรีคิวเพอร์เรทีฟ (Glass melting

furnaces with recuperative air pre-heating)

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

Page 33: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

Page 34: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

3. เตาหลอมแก้วที่ให้ความร้อนโดยใช้ก๊าซออกซิเจน (Glass melting furnaces with

oxygen- fuel heating)

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

Page 35: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

4. เตาหลอมแก้วด้วยไฟฟ้า (Glass melting furnaces with electric heating)

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

1. ส่วนที่หลอมเหลว

2. ช่องทางผ่าน

3. ส่วนที่ใช้ในการทํางาน

4 . ผนังกั้น

5. ทางแครื่องป้อน

6. ทางออก

7. ส่วนที่เปดิใช้ในการทํางาน

8. ช่องลาดเอียงสําหรับน้ําแก้วไหล

9. แท่งขั้วไฟฟ้าให้ความร้อนเสริม (ตั้งพื้น)

10. แท่งขั้วไฟฟ้าให้ความร้อนเสริม (operational part)

11. แท่งขั้วไฟฟ้าในเตาหลอม

Page 36: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

ข้อดีและข้อเสียของการใช้ไฟฟ้าในการหลอม

o มีการดําเนินงานที่ง่าย

o ช่วยในการลดเงินลงทุน และ พื้นที่ที่ต้องใช้

สําหรับเตาหลอม

o ข้อกําหนดเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมสําหรับการสร้าง

โรงไฟฟ้า

o ส่วนมาก การใช้ไฟฟ้าในการหลอมให้

คุณภาพที่ดีกว่า น้ําแก้วเปน็เนื้อเดียวกัน

o ไม่มีความยืดหยุ่น และ ไม่สามารถประยุกต์กับ

ความหลากหลายเพื่อผลิตแก้วที่มีคุณภาพสูงo ในบางกรณี มีต้นทุนวัตถุดิบที่ต่ํากว่า

o ด้วยข้อจํากัดด้านเทคนิคและด้านเศรษฐศาสตร์

ทําให้ไม่สามารถผลิตแก้วในปริมาณที่มากได้o ปรับปรุงการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

o อายุการใช้งานสั้นo สามารถเพิ่มอัตราการหลอมต่อตารางเมตร

ของพื้นที่ผิวเตาหลอม

o ต้นทุนการดําเนินงานที่สูงo มีการปล่อยมลพิษโดยตรงต่ํา

ข้อเสียข้อดี

Page 37: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

เตาหลอมแก้วที่ให้ความรอ้นโดยการพน่กา๊ซออกซิเจน

Page 38: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

• การผลิต การเก็บและการใช้ก๊าซออกซเิจนมีความเสี่ยงและจําเปน็ต้อง

ได้รับการพิจารณาด้านความปลอดภัยที่เหมาะสม

• ปรบัปรุงคุณภาพของแก้ว

• เทคนิคนี้มีประสิทธิภาพอย่างมากที่สุดหากติดตั้งกับเตาหลอมที่ถูก

สร้างใหม่

• มีความเปน็ไปได้ในการเพิ่มของการผลิตต่อตารางเมตรและ

การปรับปรุงด้านกระบวนการควบคุม

• เทคนิคเปน็มาตรการขั้นปฐมภมูิที่จะลดการก่อตัวของก๊าซสารประกอบออกไซด์ของไนโตรเจน แต่ไม่มีผลต่อการลดก๊าซ

สารประกอบออกไซด์ของไนโตรเจนจากแหล่งที่ไม่ใช้ความร้อน เช่น ไน

เตรตในวัตถุดิบ

• มีความเปน็ไปได้ในการลดการปล่อยสารระเหยและฝุน่ ซึ่งปริมาณก๊าซไอเสียที่ลดลง ทําให้สามารถลดต้นทุนสําหรับการ

บําบัด

• การผลิตก๊าซออกซิเจนต้องการพลังงานไฟฟ้า (จาก 7% ของเตาหลอม

ไปเปน็ 20% ของพลังงานที่ใช้ในการหลอม)

• ลดการใช้พลังงานอย่างมากในนําไปใช้งาน (โดยเฉพาะส่วน

ที่มีการแทนที่ของเตาหลอมแบบรีคิวเพอร์เรทีฟ)

• มีปญัหาเรื่องการสึกกร่อนกับวัสดุทนความร้อน อันนําไปสู่อายุการใช้

งานเตาหลอมที่สั้นลง ซึ่งเปน็ปัญหาที่ยังไม่สามารถแก้ไขได้ทั้งหมด

• การนําไปใช้งาน ค่าใช้จ่ายในการดําเนินการปานกลาง

หรือมีผลให้เกิดการประหยัด

• ประสิทธิผลของต้นทุนจะต่างกันอย่างมากในแต่ละงาน จึงต้องมีการ

พิจารณาในแต่ละกรณี

• ราคาต้นทุนของเตาหลอมค่อนข้างต่ํา

• ถ้าไม่สามารถลดการใช้พลังงานจํานวนมากได้จริง เทคนิคนี้จะทําให้มี

ราคาแพงโดยเฉพาะสําหรับเตาหลอมโซดาไลม์ขนาดใหญ่

• ลดปริมาณมลพิษของออกไซด์ของไนโตรเจน NOX (0.2 –

0.8 กิโลกรัม/ ตันแก้วหลอมสําหรับบรรจุภัณฑ์แก้วโซดาไลม์)

ข้อเสียข้อดี

Page 39: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

ขอดและขอเสยของการหลอมแบบใชกาซออกซเจน

• เมื่อมีความต้องการแก้วที่มีคุณภาพสูง การใช้เทคนิคนี้อาจมีข้อจํากัด

เนื่องจากความเสื่อมของวัสดุทนความร้อนในเตาหลอม

• เกิดก๊าซสารประกอบซัลเฟอร์ออกไซด์ เนื่องจากปริมาณของซัลเฟอร์ที่

อยู่ในแก้วสามารถลดลง

• การผลิตก๊าซออกซิเจนก่อใหเ้กดิเสียงดังและต้องมีมาตรการในการ

ควบคุม

• ช่วยในการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากความ

หนาแน่นของก๊าซในก๊าซไอเสียสูง

ข้อเสียข้อดี

Page 40: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การเลือกเทคโนโลยีการหลอมขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย โดยเฉพาะความสามารถในการหลอม, ชนิด

และผลิตภัณฑ์แก้ว, ราคาเชื้อเพลงิ และโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่

เทคนิคการหลอมมีดังนี้ (แม้จะมีข้อยกเว้นบางประการ):

• โรงหลอมขนาดใหญ่ กําลังการผลิต มากกว่า 500 ตัน/วัน : เตาหลอมชนิดใหค้วามร้อนด้านข้าง

side-port fired furnaces (cross-fired furnaces) พร้อมระบบการอุ่นอากาศด้วยระบบรีเจนเนเร

ทีฟ

• โรงหลอมขนาดกลาง กําลังการผลิตระหว่าง 100 ถึง 500 ตัน/วัน : เตาหลอมชนิดใหค้วามร้อน

ด้านท้ายเตา end-fired furnaces (U-flame furnaces) พร้อมระบบการอุ่นอากาศ ด้วยระบบรีเจน

เนเรทีฟ, เตาชนิดให้ความร้อนด้านข้าง พร้อมระบบอุ่นอากาศ ด้วยระบบรีเจนเนเรทีฟ, เตาหลอม

พร้อมระบบอุ่นอากาศ ด้วยระบบรีคิวเพอร์ราทีฟ และในบางกรณี ใช้เตาหลอมที่ใช้ก๊าซออกซิเจนหรือ

ไฟฟ้า

• โรงหลอมขนาดเล็ก กําลังการผลิตระหว่าง 25 ถึง 100 ตัน/วัน ใช้เตาหลอมที่มีการติดตั้งระบบการ

อุ่นอากาศด้วยระบบรีคิวเพอร์ราทีฟ เตาหลอมเปลวไฟรูปตัว U (renewable U-flame furnaces)

เตาไฟฟ้า และเตาหลอมใชก้๊าซออกซิเจน

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

Page 41: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

Page 42: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

กระบวนการผลิต

วัตถุดิบ/พลังงานขาเข้า ของเสีย

ไฟฟ้าฝุ่น, เศษวัสดุ

(Dust, Spillage)

ฝุ่น,ก๊าซต่างๆ

(Dust, CO2, CO, SOx, NOx

Others)

Containers, Broken Glass

วัตถุดิบ

สารเพิ่มคุณภาพ

WWT

Dust, CO2, CO, SOx, NOx

others

ไฟฟ้า

ความร้อน

Page 43: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

เตาหลอมแก้ว (Glass Melting Furnace)

1. ใสแ่บตช์ลงในเตาหลอม

2. แบตช์หลอมเหลว

3. ทรายควอรต์ซ์ ที่ไมห่ลอมเหลว

4. การไล่ฟอง

5. น้ าแก้วบริสุทธิ์

การไล่ฟองอากาศด้วยก๊าซ (flushing the melt with

gasses), การใช้สารไล่ฟอง (purifier) (การทําให้ฟองก๊าซเล็กๆ รวมตวัเป็น

ฟองใหญ ่ที่อุณหภูมิสูง) และ การเพิ่มอุณหภูมิ (เพือ่ลดความหนืดของน้

าแก้ว)

Page 44: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การขึ้นรูปแก้ว (Glass Forming)

กระบวนการกด-เป่า เหมาะสําหรับการผลิตบรรจุภัณฑ์ประเภทขวดแก้วที่มีคอขวดกว้าง ใน

ขั้นตอนก่อนการขึ้นรูป ส่วนหนึ่งจะถูกกดก่อน และเริ่มการเป่าจนได้รูปแบบที่ต้องการ

รางน้ําแก้ว Forehearth -> เครื่องตดั ได้ก้อนแก้ว (Gob) -> เครื่องผลิต

แสดงลักษณะเครื่องตดัก้อนแก้วแบบคู่กระบวนการผลิตแก้วกลวง มีอยู่ 2 วธิี ได้แก่

• กระบวนการเป่า-เป่า (2 ขั้นตอน) (blow-blow process)

• กระบวนการกด-เป่า (2 ขั้นตอน) (press-blow process)

Page 45: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การขึ้นรูปแก้วและขวด (Glass Forming)

การทรีทเมนต์ผิวของบรรจุภัณฑ์แก้วแบบกลวง ทําในโรงเคลือบด้วยความร้อน เหยือกหรือขวด

การเคลือบด้วยการพ่นสเปรย์จะทําในอุโมงค์ลําเลียง จงึเรียกว่า “hot-end coating”

• ดีบุก เตตระคลอไรด์ (SnCl4) ไททาเนียม เตตระคลอไรด์ (TiCl4) และสารประกอบดีบุกอินทรีย์

(โมโนบุทิวติน ไตรคลอไรด์, Monobutyltin trichloride) ใช้เป็นส่วนผสมสําหรับการเคลือบ การพ่น

เคลือบด้วยสเปรย์ทําให้เกิดตะกั่วออกไซด์บางๆหรือชั้นไททาเนียมออกไซด์ ซึ่งเพิ่มความแข็งแรงและ

เป็นเสมือนตัวประสานสําหรับองค์ประกอบการเคลือบแบบไมใ่ชค้วามร้อน โดยใช้การพ่นสเปรย์ในรูป

ของขี้ผึ้งอมิัลชั่น (Wax emulsion) ในเตาอบอ่อน (annealing lehr) เพื่อลดค่าสัมประสิทธิ์การเสียด

ทานของแก้ว

• กรดเกลือหรอืกรดไฮโดรคลอริกเป็นผลลัพธ์จากการทําปฏิกิริยา เพื่อเป็นการป้องกันการเกิดกรด

เกลือ ตะกั่วออกไซด์ และไททาเนียมออกไซด์ รวมทั้งสารอื่นๆที่เกิดขึ้น จากการเคลือบด้วย

กระบวนการเคลือบโดยใช้ความร้อน จงึควรติดตั้งชุดดูดอากาศครอบเส้นทางล าเลียงในกระบวนการ

เคลือบและเชื่อมต่อกับระบบดูดอากาศ

Page 46: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การขึ้นรูปกระจก (Glass Sheet)

อ่างมีความยาวระหว่าง 55 ถึง 60 เมตร ความกว้างระหว่าง 4 ถึง 10 เมตร และถูกแบ่งเปน็ 15 ถึง

20 ส่วน ในอ่างนี้อากาศไม่สามารถซึมผ่านได้โดยการฉีดส่วนผสมระหว่างไนโตรเจนและไฮโดรเจนเพื่อ

เปน็การรักษาสภาพบรรยากาศภายใน

1,000 องศาเซลเซยีส

600 องศาเซลเซียส

Page 47: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะถูกพ่นที่ทั้ง 2 ด้านของกระจกแผ่นเพื่อเปน็การทรีทเมนต์ผิว และป้องกนัการสัมผัสกับลูกกลิ้ง โดยเตาอบ

อ่อนแบ่งเปน็ 3 ส่วน ได้แก่ ส่วนให้ความร้อน ส่วนระบายความร้อนทั้งทางตรงและทางอ้อม และส่วนระบายความร้อนโดยธรรมชาติ

ซึ่งกระจกแก้วถูกลดความอุญหภูมิอย่างช้าจาก 600 องศาเซลเซียส ถึง 60 องศาเซลเซียส เพื่อลดความเครียดคงค้างให้อยู่ในระดับที่

ยอมรับ โดยกระบวนนีต้้องการระยะเวลาและพื้นที่ให้กับกระจกแผ่นที่มีความยาวต่อเนื่อง 200 เมตร ในกระบวนตั้งแต่การเทน้ําแก้ว

หลอมเหลวสู่อ่างถึงการตัดแผ่นกระจก

600 องศาเซลเซียส

การขึ้นรูปกระจกแผ่นเรียบ (Glass Sheet)

Page 48: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

การปรบัปรุงคุณภาพกระจกแผ่นเรียบ

กระจกแผ่นเรียบ ส่วนมากใช้การเคลือบด้วยไททาเนียมออกไซด์ (Titanium oxide) เป็น

ชั้นฟิล์มบางเนื่องจากออกไซด์ของโลหะสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติการโปร่งแสงหรอืการ

สะท้อนของกระจก

นอกจากไททาเนียมเตตระคลอไรด์ (TiCl4) ยงัมีการใช้เตตระบูทิล หรือ ไอโซบูทิลไททาเนต

เพื่อทําใหเ้กิดไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2) โดยกระบวนการจุ่มในสารละลายอินทรีย์และ

การทรีทเมนต์ด้วยความร้อนหรือทําให้เป็นไอ นอกจากกระบวนการนี้ ยังมีการเคลือบด้วย

โลหะ เช่น นิกเกิล หรือทองคํา หรือในบางครัง้มีการใช้โลหะอื่นๆ

การขึ้นรูปกระจกแผ่นเรียบ (Glass Sheet)

Page 49: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

• แก้วโอปอล (Opal glass) แก้วขุ่น (Opaque glass): แก้วโอปอลใช้สําหรบัการผลิต

ถ้วย จานรอง จาน สําหรับเสริฟ์ (serving dish) และอุปกรณ์ใช้กับเตาอบ

• แก้วคริสตัล: แก้วคริสตัลใช้ส าหรับการผลติแก้วน้ํา ขวดแก้วบรรจุเครื่องดื่มหรือ

อุปกรณ์ตกแต่งซึ่งมีความแวววาวและมีความหนาแน่นสูง

• แก้วโบโรซิลิเกต (Borosilicate glass) มีส่วนผสมของธาตุโบรอน ซึ่งเหมาะสําหรบั

การผลิตเครื่องครัวเพราะมีคา่สัมประสิทธิ์การกระจายความร้อนต่ํามาก

• แก้ว-เซรามิก เหมาะสําหรบัเครื่องครัว เพราะมีค่าสัมประสิทธิ์กระจายความร้อนต่ํา

เช่นกัน

การขึ้นรูปเครื่องแก้วในครัวเรือน (Domestic glass)

Page 50: พลังงาน สิ่งแวดล ้อมและความ ...ftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/sitedata/site22/articles...แก วโซดาไลม (Soda-lime

วิธีการที่สําคัญ

• การกด (ขั้นตอนเดียว)

• การเหวี่ยง (ขั้นตอนเดียว)

• การเป่า-เป่า ( 2 ขั้นตอน)

• การกด-เป่า (2 ขั้นตอน)

การขึ้นรูปเครื่องแก้วในครัวเรือน (Domestic glass)