[其他]一種還原氧化物料并同時發生適于回收熱能氣體的方法和整套設備

無效

• 申請號: 85101039
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101039A
• 公開（公告）日: 1986-10-08
• 發明（設計）人: 桑頓馬西森哈馬爾斯各格
• 申請（專利權）人: SKF鋼鐵工程公司
• 主分類號: C01J3/16
• 分類號: C01J3/16;H05H1/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅宏,劉元金

本發明是有關一種還原氧化物料并同時發生適于回收熱能氣體的方法和整套設備。

就工藝一技術來說以及從能量觀點出發，本發明的目的是為了實現一種最佳的還原方法，包括一種特別容易控制的發生熱能的氣體發生系統，并同時使能夠簡單和直接排除一開始用于還原氧化物料的還原氣體。此外該方法的適應性很強，以致開始用于還原氧化物料的還原氣體的適當的部分氣流可以重復使用以發生新的還原氣體。

這一目的按照本發明介紹中所闡明的方式而達到，包括步驟

a，從含碳和/或含烴原料中制備主要含一氧化碳和氫的一種還原氣體，其中所說的原料，與一種氧化劑，還有任選的一種造渣劑一起送入燃燒區，同時至少由一個等離子體發生器供應熱能;

b，使大部分這樣制得的還原氣體達到適于后續還原工藝的溫度，然后把所說的氣體送入含有要還原的氧化物料的豎爐中，使所說的氣體以逆流流向所說的要還原的物料;

c，然后，基本上從原氣體中分離掉全部水及粉塵狀顆粒，所說的氣體在其還原氧化物料后，部分地消耗掉還原能力并含有氧化成分，如像二氧化碳和水以及粉塵狀顆粒;

d，然后為了回收熱能，從系統中至少排出這樣處理過的返回氣體的部分氣流并把剩余的部分氣流返回到工藝中去。

適于使用的氧化劑由氧和/或水和/或空氣和/或全部或部分通過等離子體發生器供給氣化工藝的循環氣體組成。

根據本發明相應的實施例，用于發生還原氣體的含碳和/或含烴原料為粉狀和/或液狀和/或塊狀材料。

根據本發明，燃燒區相應地是在裝填塊狀固體含碳材料的爐身的下面部位形成，最好是焦炭用作豎爐中的含碳裝料。

根據本發明，含有CO₂的部分消耗后氣體的部分氣流（其中含有CO₂）從豎爐中排出，并可以加入到裝填塊狀還原物料的發生豎爐中，在燃燒區上方和離燃燒區適當距離以利用豎爐裝料中的熱使H₂O轉化成H₂+CO以及二氧化碳轉化成一氧化碳。來自豎爐的這一消耗過的還原氣體回流的部分氣流也可以用作在等離子體發生器正前方，和任選的脫硫劑一起加入粉狀含碳材料和/或造渣劑的載運氣體。這一由豎爐來的消耗過的還原氣體的回流的部分氣流也用作通過等離子體發生器供給熱能的載運氣體。

根據本發明相應的實施例，在氣體發生豎爐中發生的還原氣體可以通過在豎爐裝料中提供合適的脫硫劑和/或通過使由豎爐排出的氣體經過一濾硫器而不含任何硫夾雜物。另一方面，脫硫劑可以加到氣化區中。

根據本發明的進一步的實施例，從氣體發生豎爐燃燒區排出的還原氣體的溫度被調節到最終溫度為700和1000℃之間。

a，通過與上述大量從還原豎爐排出的部分消耗過的還原氣體混合和/或

b，通過使之冷卻和/或

c，通過添加大量水和/或水蒸汽

如果僅有少量這一部分消耗過的還原氣體被用于溫度調節一這一部分消耗過的還原氣體在通過位于緊接在還原豎爐上部氣體排出口后面的洗滌器時已被冷卻一則所希望的氣體混合物的最后溫度能輕易地達到。然而，如果大量返回氣流用于與新發生的還原氣體混合，則可以在與還原氣體混合前，適當地加熱，例如使用等離子體發生器。

根據本發明的一個優選實施例，還原氣體能通過兩步氣化合適地發生，原料部分地燃燒并在氣化室中至少部分地氣化，由此得到的氣體混合物被送入容納一含碳塊狀材料床的豎爐中，來自氣化室氣體中的物理熱含量在焦炭床中被利用以減少氣體中二氧化碳和水的含量，控制氣體發生工藝，以使排出的氣體具有適于后續工藝步驟的溫度和組成。

本發明也包括為實施本發明方法，還原氧化物料并同時發生適于回收熱能的氣體的整套設備。這一設備主要包括有一個反應室的還原氣體發生裝置，至少有一個裝在反應室底部帶有一噴咀的等離子體發生器，有選擇地經由一個濾硫器與氣體發生裝置連接的豎爐，所說的豎爐含有所說的要還原的氧化物料，安裝在所說的豎爐上部的一個氣體排出裝置和位于鄰近所說的氣體排出裝置并準備從導出的氣流中除去其中含有的水和粉塵狀顆粒的一個分離器，和一個適于回收熱能的排出氣體的在后面的氣體排出裝置以及為了至少使所說氣流的一個部分氣流循環至氣體發生裝置和/或為了對氣體發生裝置中產生的還原氣體溫度控制的主要供應線。

本發明的其他特色將在所附的權利要求中闡明。

下面將通過參考附圖中所示的兩個實施例更充分地說明本發明，其中

圖1是根據本發明的整套設備的示意圖，具有一個單級氣化器，而

圖2是根據本發明的整套設備的另一個的實施例示意圖，具有一個二級氣化器。