[發(fā)明專利]一種高效利用冶金廢氣的高爐富氫冶煉工藝在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011506917.0 | 申請日： | 2020-12-18 |
| 公開（公告）號： | CN112662824A | 公開（公告）日： | 2021-04-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄭敏;高鵬;王敬泉;范寶山;李康;納薇;祝星;李孔齋;王華;高文桂;吳軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 昆明理工大學(xué) |
| 主分類號： | C21B5/00 | 分類號： | C21B5/00 |
| 代理公司： | 昆明合盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 53210 | 代理人： | 龍燕 |
| 地址： | 650000 云*** | 國省代碼： | 云南;53 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高效 利用 冶金 廢氣 高爐 冶煉 工藝 | ||
1.一種高效利用冶金廢氣的高爐富氫冶煉工藝，其特征在于：工藝流程如下：
步驟一：將高爐冶金廢氣通入高爐一中，向高爐一中通入足夠的氧氣，經(jīng)過燃燒反應(yīng)后，輸出的氣體成分為一氧化碳：50％-90％，氫氣：2％-12％，氮氣：3％-30％，二氧化碳：0％-5％，水：1％-5％，產(chǎn)生熱值為9700-17000kJ/m3，一部分作為其他工業(yè)原料外供，另一部分組成A組分。
步驟二：在高爐二中用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應(yīng)而得水煤氣(C+H2O→CO+H2—熱)，凈化后再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉(zhuǎn)化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氫量在80％以上的氣體，這種方法制氫成本較低產(chǎn)量很大，將制得的氣體命名為B組分。
步驟三：將A組分的氣體與B組分的氣體共同通入高爐三中，利用無煙煤或焦炭為原料，在900℃的高溫下,B組分中的氫氣與A組分中的一氧化碳在高溫下的化學(xué)反應(yīng)3H2+CO＝CH4+H2O。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效利用冶金廢氣的高爐富氫冶煉工藝，其特征在于：所述步驟一中，高爐一中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的同時，爐中產(chǎn)生的熱值可回收用于工業(yè)反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效利用冶金廢氣的高爐富氫冶煉工藝，其特征在于：所述步驟二高爐二中的爐料無煙煤中，碳的含量約為95％以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效利用冶金廢氣的高爐富氫冶煉工藝，其特征在于：所述步驟二中，B組分氣體中氫氣的含量為80％以上，二氧化碳的含量為20％以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效利用冶金廢氣的高爐富氫冶煉工藝，其特征在于：所述步驟三中，在沒有催化劑的環(huán)境下反應(yīng)很慢,通入蒸汽,會減緩反應(yīng)速度,還會發(fā)生：H2O+CO＝CO2+H2，最終產(chǎn)生二氧化碳和氫氣，氫氣可集中收集并再次回收利用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效利用冶金廢氣的高爐富氫冶煉工藝，其特征在于：所述步驟三中，加入催化劑，使氨氣和氫氣進(jìn)行反應(yīng)，制得冶金行業(yè)普遍使用的氨氣，其化學(xué)反應(yīng)方程式為N2(g)+3H2(g)＝(催化劑,加熱加壓)2NH3(g)。
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