[發明專利]一種熔融還原爐煤氣CO2

在審

• 申請號: 202110359070.6
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113088608A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 張勇;張建良;徐濤;楊天鈞;周海川;劉征建;卜二軍;李克江;任俊;昝智;程鵬
• 申請（專利權）人: 內蒙古賽思普科技有限公司;北京科技大學
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C10K1/00;C10K3/02
• 代理公司: 北京華專卓海知識產權代理事務所(普通合伙) 11664
• 代理人: 王一

本發明公開了一種熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，在熔融還原爐的煤氣室設置煤氣室噴槍和/或汽化冷卻煙道進口的煙道設置煙道噴槍，進行噴吹還原劑。充分利用高溫高壓的MPR爐煤氣，在汽化冷卻煙道內進行迅速反應、吸熱降溫，旋風除塵出口溫度控制在300℃以下，可以取消余熱鍋爐，通過燃氣鍋爐進行燃燒發電，使得CO、H₂得以充分利用，產生的尾氣經過煙氣脫硫后主要的有害氣體僅為CO₂，可以利用CO₂碳捕集與分離技術實現尾氣的無碳排放，也可以作為載氣往MPR爐內進行噴吹，實現CO₂尾氣的循環利用。本裝置結構和方法簡單、中和效果好、環保無污染。

技術領域

本發明涉及非高爐熔融煉鐵領域，具體涉及一種熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法。

背景技術

2020年是能源領域低碳轉型的關鍵一年，占全球碳排放總量一半以上的經濟體都宣布了到本世紀中葉實現碳中和的目標。隨著應對氣候變化的國際努力及能源低碳化越發成為共識，越來越多的國家和企業提出明確的“凈零”碳排放的目標。減少碳排放已成為眾多國家和企業作為世界公民的首要考量，并成為政策和戰略制定的前提條件。中國提出碳中和目標有利于激勵全球實現《巴黎協定》。鋼鐵是世界各國關注的重點碳排放行業，是在所有制造業領域中碳排放量最高的行業，我國鋼鐵工業CO₂排放量占全國碳排放總量的14％左右，碳減排是鋼鐵行業應對氣候變化最重要的舉措，也是落實碳減排的重要領域，鋼鐵行業清潔低碳轉型在加速。近年來，綠色低碳發展理念已經深入各個鋼鐵企業，甚至已經內化為中國鋼鐵企業和中國鋼鐵人的基本理念。與自然社會和諧友好是鋼鐵工業可持續發展的必要條件，低碳綠色發展是鋼鐵工業實現轉型升級高質量發展的關鍵。鋼鐵行業在綠色低碳發展方面還需自主開發新技術新工藝新裝備，大力推進低碳冶金新技術的研發，拓展節能減排新途徑，用科技創新促進鋼鐵企業節能環保水平實現均衡提高。

與傳統高耗能、高污染、高排放的高爐煉鐵系統相比，熔融還原非高爐煉鐵工藝省去了燒結、焦化、球團等環節，在同樣產能下節省了大量的投資及運行成本，并且大幅降低了污染物的排放。但是在生產過程中不可避免的還會產生熔融還原爐煤氣(簡稱MPR爐煤氣，Molten Pool Reactor)，熔融還原爐煤氣中含有20％～25％CO₂，經過煤氣凈化后排放到大氣中。另外，目前熔融還原爐爐內二次燃燒率難以穩定控制，煤氣溫度非常高，高達1600～1650℃，也無法高效利用。因此，如何提供一種熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，以及提供結構簡單、中和效果好、環保無污染的二氧化碳中和裝置是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的首先在于提供一種熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，該方法可以降低MPR爐煤氣中CO₂含量、有效利用MPR爐煤氣高溫溫度的環保技術。

為了解決上述技術問題，達到相應的技術效果，本發明采用的基本構思如下：

一種熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，在熔融還原爐的煤氣室設置煤氣室噴槍和/或汽化冷卻煙道進口的煙道設置煙道噴槍，進行噴吹還原劑。

進一步地，煤氣室噴槍位于汽化冷卻煙道進口的另一側，與煤氣室外壁夾角呈60°～120°，煤氣室噴槍噴吹的還原劑是氣體和/或固體。

進一步地，汽化冷卻煙道進口處設有煙道噴槍，有2～8把煙道噴槍均勻分布在煙道進口同一圓截面上，煙道噴槍與汽化冷卻煙道外壁夾角呈10°～80°，噴吹的還原劑是氣體和/或固體。

進一步地，氣體還原劑為焦爐煤氣、天然氣、甲烷、和或氫氣；固體還原劑為無煙煤粉、煙煤粉或者混合煤粉。

進一步地，所述汽化冷卻煙道水平段距離煙道進口位置依次設置濁煤氣分析儀、煙道噴槍、熱電偶，能夠實現濁煤氣的在線檢測和溫度監測。