Actuellement, la production de silicate de sodium (\u00e9galement appel\u00e9 verre soluble) en Chine repose principalement sur deux m\u00e9thodes :<\/p>\n
1.<\/strong>M\u00e9thode par voie solide<\/strong>: utilise du carbonate de sodium et du sable de quartz comme mati\u00e8res premi\u00e8res, qui sont fondus \u00e0 haute temp\u00e9rature dans un four pour produire du silicate de sodium solide.<\/p>\n 2. M\u00e9thode par voie liquide<\/strong>: utilise de la soude caustique et du sable de quartz comme mati\u00e8res premi\u00e8res, qui r\u00e9agissent sous forte chaleur et pression dans un r\u00e9acteur pour produire du silicate de sodium liquide. Cependant, la m\u00e9thode par voie liquide ne permet pas de produire du silicate de sodium \u00e0 module \u00e9lev\u00e9, ce qui fait de la m\u00e9thode par voie solide le proc\u00e9d\u00e9 pr\u00e9dominant.<\/p>\n En Chine, la production de silicate de sodium par voie solide utilise principalement des fours \u00e0 cuve en forme de fer \u00e0 cheval \u00e0 accumulation de chaleur fonctionnant enti\u00e8rement au gaz. En 2020, la mise en service r\u00e9ussie du premier four \u00e0 oxycombustible de 80 m2<\/sup> four \u00e0 oxy-combustible d'une entreprise bas\u00e9e au Shandong, produisant 200 tonnes par jour de silicate de sodium, marque une transition vers un nouveau mod\u00e8le o\u00f9 le gaz naturel est utilis\u00e9 comme combustible et o\u00f9 la combustion enrichie en oxyg\u00e8ne est int\u00e9gr\u00e9e.<\/p>\n Les fours \u00e0 flamme en fer \u00e0 cheval traditionnels utilisent principalement du gaz de houille ou du gaz naturel comme combustible. Dans ces syst\u00e8mes, la combustion dans ces fours est facilit\u00e9e par l'oxyg\u00e8ne de l'air souffl\u00e9 dans le four. Cependant, l'air ne contient que 20,95 % d'oxyg\u00e8ne, la majorit\u00e9 \u00e9tant de l'azote, qui n'aide pas \u00e0 la combustion. Lorsque seul l'air est utilis\u00e9, la conception du four doit tenir compte de l'espace n\u00e9cessaire \u00e0 l'expansion de N2 pendant la combustion. De plus, l'azote emporte une quantit\u00e9 importante d'\u00e9nergie thermique par les gaz d'\u00e9chappement, augmentant le volume des fum\u00e9es et entra\u00eenant davantage de polluants NOx. En outre, en raison des p\u00e9nuries \u00e9nerg\u00e9tiques mondiales, de la hausse des prix des combustibles p\u00e9trochimiques et des politiques environnementales de plus en plus strictes, les processus de production de silicate de sodium n\u00e9cessitent une am\u00e9lioration continue. La technologie de fusion enrichie en oxyg\u00e8ne, qui remplace l'air par de l'oxyg\u00e8ne, r\u00e9pond efficacement \u00e0 ces d\u00e9fis.<\/p>\n La fusion enrichie en oxyg\u00e8ne permet d'augmenter la temp\u00e9rature interne du four, d'am\u00e9liorer la capacit\u00e9 de traitement des \u00e9quipements, de r\u00e9duire la consommation d'\u00e9nergie et de diminuer les \u00e9missions de gaz de combustion. Sur le plan \u00e9conomique, l'utilisation de la fusion enrichie en oxyg\u00e8ne augmente la capacit\u00e9 de production d'environ 30 % pour des fours de m\u00eame taille. La consommation d'\u00e9nergie de fusion est r\u00e9duite, la consommation de gaz naturel par tonne de silicate de sodium chutant d'environ 30 %. De plus, la consommation \u00e9lectrique n\u00e9cessaire au traitement des gaz d'\u00e9chappement diminue. Les avantages \u00e9conomiques totaux de ces \u00e9conomies\u2014apr\u00e8s d\u00e9duction des co\u00fbts de construction, d'exploitation et de maintenance de l' \u00e9quipement de g\u00e9n\u00e9ration d'oxyg\u00e8ne<\/u><\/strong><\/a> \u2014sont substantiels. Sur la base des donn\u00e9es op\u00e9rationnelles actuelles, les avantages \u00e9conomiques sont tr\u00e8s favorables. Par cons\u00e9quent, par rapport aux m\u00e9thodes traditionnelles \u00e0 soufflage d'air, la fusion enrichie en oxyg\u00e8ne offre une intensit\u00e9 de fusion plus \u00e9lev\u00e9e, une consommation de combustible plus faible et un impact environnemental am\u00e9lior\u00e9, montrant un potentiel substantiel pour une utilisation g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9e dans la production de silicate de sodium.<\/p>\n Compar\u00e9e \u00e0 la s\u00e9paration cryog\u00e9nique de l'air traditionnelle, la g\u00e9n\u00e9ration d'oxyg\u00e8ne par VPSA (Adsorption par Variation de Pression sous Vide) pr\u00e9sente de nombreux avantages tels qu'un processus plus simple, une s\u00e9curit\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9e, des investissements et une consommation d'\u00e9nergie plus faibles, des co\u00fbts d'exploitation r\u00e9duits et une automatisation plus pouss\u00e9e. Ses limites r\u00e9sident dans l'absence de sous-produits (N2 et Ar) et des niveaux de puret\u00e9 plus faibles (\u226495 %). Dans la production de silicate de sodium, N2 et Ar ne sont g\u00e9n\u00e9ralement pas n\u00e9cessaires dans la r\u00e9action, et un enrichissement en oxyg\u00e8ne de 24 % \u00e0 90 % est g\u00e9n\u00e9ralement requis, ce qui correspond bien aux capacit\u00e9s de la VPSA. Par exemple, l'entreprise du Shandong utilise des fours enti\u00e8rement \u00e0 oxy-combustible pour produire environ 73 000 tonnes de silicate de sodium par an. En 2020, elle a install\u00e9 une unit\u00e9 de g\u00e9n\u00e9ration d'oxyg\u00e8ne VPSA<\/u><\/strong><\/a> (2 200 Nm3<\/sup>\/h, 93 %) con\u00e7ue par PKU Pioneer. L'unit\u00e9 de production d'oxyg\u00e8ne pr\u00e9sente une courte p\u00e9riode de construction, une faible emprise au sol et un faible co\u00fbt d'investissement et fonctionne de mani\u00e8re stable.<\/p>\n En r\u00e9sum\u00e9, la technologie de g\u00e9n\u00e9ration d'oxyg\u00e8ne VPSA est \u00e9troitement align\u00e9e sur les besoins en oxyg\u00e8ne des fours \u00e0 oxy-combustible utilis\u00e9s dans l'industrie du silicate de sodium. L'utilisation de la technologie VPSA pour r\u00e9aliser une combustion enrichie en oxyg\u00e8ne au lieu de l'air ambiant permet aux fabricants de silicate de sodium en phase solide d'am\u00e9liorer consid\u00e9rablement l'efficacit\u00e9 de la production et de cr\u00e9er des avantages \u00e9conomiques substantiels.<\/p>\n