[發(fā)明專利]生物質富氫微粉與生物質合成氣復合噴吹的方法

有效

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• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114737002B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 張建良;徐潤生;黨晗
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B5/06;C21B3/08;B01J3/04;B01J6/00;C10J3/72
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 何京晶

1.一種生物質富氫微粉與生物質合成氣復合噴吹的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、采用氣相變壓閃蒸技術，制備生物質富氫微粉；所述生物質富氫微粉的制備方法具體為：

降低生物質的粒度大小和水分含量后，將其依次置于至少兩個串聯(lián)的亞臨界氣相反應器中，進行逐級降壓閃蒸，以使所述生物質脫水、脫氧加氫提碳，得到所述生物質富氫微粉；

所述串聯(lián)的亞臨界氣相反應器中，第一亞臨界氣相反應器的溫度為220～300℃，壓力為2.0～3.0MPa，處理時間為15～40min；第二亞臨界氣相反應器的溫度120～160℃，壓力為1.0～1.6MPa，處理時間為10～30min；

所述生物質富氫微粉的C、H、O元素含量分別為60％～70％、6％～15％、15％～25％，發(fā)熱量不低于24MJ/kg，堿金屬元素含量小于0.3％；

S2、將生物質原料高溫裂解，制備指標參數(shù)符合要求的生物質合成氣；

S3、對步驟S1制備的所述生物質富氫微粉進行脫水預處理；將步驟S2制備的所述生物質合成氣中的一部分作為載氣，與所述脫水預處理后的所述生物質富氫微粉混合后噴吹入高爐風口；所述生物質合成氣的另一部分經預熱后通過爐身噴吹的方式噴入高爐內部；

S4、在噴吹過程中，對高爐進行上部調節(jié)和下部調節(jié)，以確保高爐冶煉過程正常進行；所述上部調節(jié)的方式為增加邊緣礦石批重或中心加焦進行疏松；所述下部調節(jié)包括增大直吹管的管徑和噴槍的口徑、增加鼓風富氧率、提高熱風溫度，所述直吹管的管徑和噴槍的口徑增大1.2～2倍；

S5、對高爐冶煉產生的熔渣進行顯熱回收，并對高爐冶煉過程中產生的爐頂煤氣進行回收。

2.根據(jù)權利要求1所述的生物質富氫微粉與生物質合成氣復合噴吹的方法，其特征在于：在步驟S2中，所述生物質原料為步驟S1制備的所述生物質富氫微粉。

3.根據(jù)權利要求1所述的生物質富氫微粉與生物質合成氣復合噴吹的方法，其特征在于：在步驟S2中，所述指標參數(shù)根據(jù)高爐的生產參數(shù)確定，包括生物質合成氣中H₂和CO的體積比。

4.根據(jù)權利要求3所述的生物質富氫微粉與生物質合成氣復合噴吹的方法，其特征在于：所述生物質合成氣中H₂和CO的體積比為(1.5～2.0):1。

5.根據(jù)權利要求1所述的生物質富氫微粉與生物質合成氣復合噴吹的方法，其特征在于：在步驟S3中，所述生物質富氫微粉與作為載氣的生物質合成氣的比例為6:1～8:3，作為載氣的生物質合成氣與通過爐身噴吹的方式噴入高爐內部的生物質合成氣的體積比為0.4:0.6～0.6:0.4。

6.根據(jù)權利要求1所述的生物質富氫微粉與生物質合成氣復合噴吹的方法，其特征在于：所述生物質富氫微粉和所述生物質合成氣的制備工藝流程嵌布至高爐煉鐵廠中，以便將步驟S5中回收的顯熱和所述爐頂煤氣循環(huán)應用于所述生物質富氫微粉和所述生物質合成氣的制備過程中。