[發明專利]用于從高爐氣中分離氮氣的氧氣濃縮器的使用

有效

• 申請號: 201010176830.1
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101879397A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: S·D·德雷珀;S·拉比埃
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;F23R3/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

1.一種從包含空氣和未燃碳氫化合物的高爐排氣流(17)中移除氮氣以形成燃氣渦輪發動機(31)的補充供給的方法，其包括步驟：

移除在所述高爐排氣流(17)中夾帶的固體顆粒以形成基本上無顆粒的氣流(19)；

傳送所述基本上無顆粒的氣流(19)通過分離器床(22)，其包括能夠從所述無顆粒的氣流(19)中的空氣中吸附氮氣的吸附材料；

吸附在所述無顆粒的氣流(19)中的基本上所有的氮氣，作為在所述分離器床(22)內的固體上的間隙氮氣；

將在所述基本上無顆粒的氣流(19)中的未吸附的碳氫燃料和氧氣成分供給到所述燃氣渦輪發動機(31)；以及

從所述分離器床(22)排出氮氣。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述移除夾帶的固體顆粒的步驟將顆粒從大約8.1g/Nm³降低到大約5mg/Nm³的水平。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述高爐排氣流(17)中移除氮氣的步驟作為連續工藝實施。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附材料形成包含沸石、活性碳、硅膠或礬土的珠子的分子篩。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，存在于所述高爐排氣流(17)中的氮氣的量是大約45％到50％體積比。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在將所述氣流供給到所述燃氣渦輪發動機(31)之前傳送所述無顆粒的氣流(19)通過胺或膜分離單元的步驟。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳送所述無顆粒的氣流(19)通過分離器床的步驟還包括傳送所述氣流(19)通過每次一個地并行操作的多個分離器床(22，23)。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述移除夾帶顆粒的步驟包括首先傳送所述高爐排氣流(17)通過靜電式除塵器(18)。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述移除夾帶顆粒的步驟包括首先傳送所述高爐排氣通過旋風分離器。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述分離器床(22，23)中的至少一個操作以吸附氮氣，而其余分離器床(22，23)中的至少一個操作以從床中排出吸附氮氣。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述其余分離器床(22，23)的所述一個通過降低所述床的操作壓力以釋放氮氣而周期性地再生。

12.一種用于從包含空氣和未燃碳氫化合物的排氣流(17)中移除氮氣以形成燃氣渦輪發動機(31)的補充供給的系統，其包括：

靜電式除塵器(18)，其在尺寸方面設置成移除夾帶在所述高爐排氣流(17)中的固體顆粒以形成基本上無顆粒的氣流(19)；

至少一個分離器床(22)，其包括能夠從所述無顆粒的氣流(19)中的空氣中吸附氮氣的吸附材料；

第一氣體傳輸閥(24，28)，其可操作以引導包含氮氣的所述無顆粒的氣流進入并通過所述分離器床(22)；以及

第二氣體傳輸閥(25，29)，其可操作以引導所述分離器床(22)下游的所述無顆粒的氣流(19)進入到所述燃氣渦輪發動機(31)的燃燒器中。

13.根據權利要求12所述的用于從排氣流(17)中移除氮氣的系統，其特征在于，所述吸附材料形成包含沸石、活性碳、硅膠或礬土的珠子的分子篩。

14.根據權利要求12所述的用于從排氣流(17)中移除氮氣的系統，其特征在于，存在于所述排氣流(17)中的氮氣的量是大約45％到50％體積比。

15.根據權利要求12所述的用于從排氣流(17)中移除氮氣的系統，其特征在于，所述分離器床包括每次一個床地并行操作的多個分離器床(22，23)。