[發(fā)明專利]用于處理水平爐中粒狀液渣的裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880079226.1
• 申請(qǐng)日: 2018-10-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111655870A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 普拉卡什庫(kù)瑪·那拉斯姆哈默斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 普拉卡什庫(kù)瑪·那拉斯姆哈默斯
• 主分類號(hào): C21B3/08
• 分類號(hào): C21B3/08;C10J3/00
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 李雪;陳萬(wàn)青

對(duì)氣化爐設(shè)計(jì)和工藝方法進(jìn)行了改進(jìn)，以便于在碳質(zhì)材料存在下由熔融液體或液體爐渣主要連續(xù)生產(chǎn)H₂、CO和粒狀固體。這是一種將熔融液體淬火并將淬火后的熱粒狀固體冷卻的方法，該方法在爐的長(zhǎng)水平反應(yīng)器室空間內(nèi)，在C和H₂O的存在下完成。移動(dòng)的連續(xù)氣冷的粒狀固體層通過(guò)基本上減少熱量從水平反應(yīng)器室傳遞到該移動(dòng)底板及其部件的可能性并防止淬火后的熱固體顆粒與該移動(dòng)底板之間的直接接觸來(lái)保護(hù)下面的移動(dòng)底板。該移動(dòng)底板具有多個(gè)氣體通道并布置在氣室上方，該氣室從外部源接收氣體，并均勻地分布?xì)怏w以使其通過(guò)所有氣體通道。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對(duì)爐子的熔渣淬火反應(yīng)器室和便于對(duì)熔渣進(jìn)行連續(xù)淬火的系統(tǒng)的一整套改進(jìn)，在這種爐子的反應(yīng)器室中采用的工藝方法和操作步驟共同地被稱為優(yōu)選實(shí)施例。

如果由可再生資源生產(chǎn)H₂和CO，則將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。在電力和鋼鐵行業(yè)中，通過(guò)利用熔渣中所包含的巨大熱能來(lái)對(duì)H₂和CO燃料的可再生生產(chǎn)進(jìn)行創(chuàng)新、研究和開(kāi)發(fā)具有全球驅(qū)動(dòng)力，否則這些熔渣將被浪費(fèi)掉。然而，釋放熔渣中所含的全部潛在熱能并有效地將其用于這些目的仍然是工程上的挑戰(zhàn)。

背景技術(shù)

通過(guò)將反應(yīng)器室中的熔渣淬火，將諸如碳質(zhì)材料和水(H₂O液體或氣體)之類的反應(yīng)物熱化學(xué)轉(zhuǎn)化為氫(H₂)和一氧化碳(CO)的目的是現(xiàn)有技術(shù)⁷。熔渣能提供所需的熱量并作為引發(fā)這種熱化學(xué)反應(yīng)的催化劑是既定知識(shí)。使用特別是在鋼水和鋼水爐渣中含有的鐵(Fe)來(lái)生產(chǎn)H₂，該鐵將從蒸汽(H₂O氣體)中吸收氧，僅產(chǎn)生H₂，是現(xiàn)有技術(shù)⁶。防止在對(duì)特別是含鐵的熔渣進(jìn)行淬火期間發(fā)生氫氧爆炸是現(xiàn)有技術(shù)⁸。在碳質(zhì)材料和熔渣的存在下將二氧化碳(CO₂)還原為CO是現(xiàn)有技術(shù)⁷。在熔渣存在下將碳?xì)浠衔铮缂淄?CH₄)熱裂化為H₂、CO和C是現(xiàn)有技術(shù)⁷。在不需要水煤氣變換(WGS)的情況下，改變反應(yīng)物和它們各自的質(zhì)量輸入以使熱化學(xué)形成的產(chǎn)物氣體中的H₂濃度達(dá)到更高是現(xiàn)有技術(shù)²。在水煤氣變換(WGS)過(guò)程中，在熔渣的存在下將產(chǎn)生的CO隨后轉(zhuǎn)換為H₂和CO₂是既定知識(shí)。支持性的輔助方法和設(shè)備，例如膜、變壓吸附和H₂與CO₂、CO和其他氣體的胺溶液分離是既定知識(shí)。從淬火熔渣回收熱能(顯熱)是現(xiàn)有技術(shù)⁷。特別是通過(guò)將鋼水爐渣淬火來(lái)生產(chǎn)粒狀肥料渣并充分利用其中所含的磷、硅酸鹽和鈣來(lái)進(jìn)行土壤改良和作為肥料是現(xiàn)有技術(shù)⁹。高溫甲烷脫碳(MDC)比蒸汽甲烷重整(SMR)工藝更有效，并且不會(huì)產(chǎn)生CO₂。已經(jīng)采用了各種由輔助方法和設(shè)備支持的現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器室設(shè)計(jì)、工藝方法和操作步驟，以在間歇式或連續(xù)式工藝中在使用或不使用來(lái)自熔渣的熱量的情況下實(shí)現(xiàn)這種目的。

Mclean等人的美國(guó)專利7914765涉及在多個(gè)反應(yīng)器室中，通過(guò)對(duì)鐵水(而不是熔渣)的蒸汽氧化在最終形成的產(chǎn)物氣體中連續(xù)產(chǎn)生更高濃度的氫氣。每個(gè)這樣的爐室布置成進(jìn)行單獨(dú)的反應(yīng)，但是被連接作為一個(gè)用于連續(xù)式工藝的單元來(lái)進(jìn)行工作。Y Sun等人在2015年Energies發(fā)表的文章中總結(jié)了一些生產(chǎn)H₂、CO、粒狀爐渣并從淬火熔渣中回收熱能的現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器室、方法和步驟。