CN117778062A - 一种利用烟气制造燃气或还原气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用烟气制造燃气或还原气的方法，可有效把外排的二氧化碳变成有用的燃气或还原气，其解决的技术方案是，1）将整粒后或造好球的燃料及熔剂，由上料机将燃料和熔剂装入炉内，靠重力缓慢下降到燃烧区；2）烟气经烟道进入净化器，然后被抽风机鼓入造气炉的围管中，再经4个以上的自吹管吹入造气炉风口燃烧区；3）在造气炉风口燃烧区及***还原区生成的CO沿炉内上升，经燃气导出管导出，再经布袋除尘器后送给煤气用户，本发明用废弃的烟气制造燃气，变废为宝，减少二氧化碳的排放量，不仅可以用高炉热风炉的烟气制造燃气或还原气，而且可以用其他任何燃烧炉的烟气制造燃气或还原气。
Description
技术领域
本发明涉及制造燃气或还原气领域，特别是一种利用烟气制造燃气或还原气的方法。
背景技术
我国现有高炉两三千座，年产生铁量十多亿吨，每吨生铁要排放700-800m3/t烟气，重994-1136kg，即1吨左右，其CO2的重量占30-40%。这仅仅是冶金行业，还有发电行业，化工行业，水泥行业等等其CO2的排放量相当惊人，CO2对环境又造成严重的影响，主要影响是：A、影响小气候和太阳辐射；B、产生温室效应：大气中CO2属于温室气体，其大量的排放能吸收地表发射的热辐射，使大气增温，称为温室效应； C、臭氧层破坏；D、形成酸雨；E、产生光化学烟雾。因此，减排CO2成了当务之急，而利用烟气制造燃气或还原气在国内外目前还没有先例，因此，利用烟气制造燃气或还原气，以减少CO2的排放量是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种利用烟气制造燃气或还原气的方法，可有效把外排的二氧化碳变成有用的燃气或还原气，而不外排，也就实现了各种燃烧炉，特别是高炉热风炉零排放的目标。
本发明解决的技术方案是，利用烟气制造燃气或还原气的装置，然后按以下步骤进行：
1）将整粒后或造好球的燃料及熔剂，沿皮带机运送到造气炉炉顶，由上料机将燃料和熔剂装入炉内，靠重力缓慢下降到燃烧区；
2）燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道进入净化器，然后通过调节阀被抽风机鼓入造气炉的围管中，空气或氧气经调节阀被抽风机鼓入造气炉围管中，再经4个以上的自吹管（进风管 ）吹入造气炉风口燃烧区；
3）在造气炉风口燃烧区及***还原区生成的CO沿炉内上升，同时被冷却到150-200℃，经燃气导出管导出，沿上升管、下降管进入旋风除尘器内，再经布袋除尘器后送给煤气用户。
或者利用烟气制造燃气或还原气的装置，然后按以下步骤进行：
1）将整粒后或造好球的燃料及熔剂，沿皮带机运送到造气炉炉顶，由上料机将燃料和熔剂装入炉内，靠重力缓慢下降到燃烧区；
2）燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道进入净化器，然后通过调节阀被抽风机鼓入热风炉B中，空气或氧气经调节阀被抽风机同时鼓入热风炉B中，经热风炉B加热后进入造气炉围管中，再经4个以上的自吹管吹入造气炉风口燃烧区；
3）在造气炉风口燃烧区及***还原区生成的CO沿炉内上升，同时被冷却到150-200℃，经燃气导出管导出，沿上升管、下降管进入旋风除尘器内，再经布袋除尘器后送给煤气用户。
本发明用废弃的烟气制造燃气，变废为宝，减少二氧化碳的排放量，不仅可以用高炉热风炉的烟气制造燃气或还原气，而且可以用其他任何燃烧炉的烟气制造燃气或还原气，氧化剂可以是空气、富氧或纯氧，根据对燃气热值或还原气的要求进行调配，利用烟气制造燃气或还原气的方法前无先例，尚属首创。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
实施例1: 烧碳补热
由图1给出，本发明利用烟气制造燃气或还原气的装置，然后按以下步骤进行：
1）将整粒机1整粒或造好球的燃料（块煤或焦粒或煤球）及熔剂，沿皮带机2运送到造气炉炉顶，由上料机3将燃料和熔剂装入炉内，靠重力缓慢下降到燃烧区；
2）燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道4进入净化器5，然后通过调节阀6被抽风机9鼓入造气炉围管10中，空气或氧气7经调节阀8被抽风机9鼓入造气炉围管10中，再经4个以上的自吹管11吹入造气炉风口燃烧区；
3）在造气炉风口燃烧区及***还原区生成的CO沿炉内上升，同时被冷却到150-200℃，经燃气导出管12导出，沿上升管13、下降管14进入旋风除尘器15内，再经布袋除尘器16后送给煤气用户17。
所述的烟气制造燃气或还原气的装置包括整粒机、皮带机、净化器和除尘器，燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道4与净化器5相连，净化器5分别经第一管道18、第二管道19与抽风机9、空气或氧气7相连，抽风机9经第三管道20与造气炉围管10相连，造气炉围管10与自吹管11相连，造气炉上部设置有燃气导出管12，造气炉顶部内设有上料机3，上料机3经皮带机2与整粒机1相连，造气炉顶部设置有上升管13，上升管13经下降管14与旋风除尘器15相连，旋风除尘器15与布袋除尘器16相连，布袋除尘器16连接煤气用户17。
为了保证使用效果，所述的第一管道18上设置有第一调节阀6。
所述的第二管道19上设置有第二调节阀8。
所述的自吹管11至少设置有4个。
所述的燃气导出管12设有1-4根。
实施例2：热风补热
由图2给出，本发明利用烟气制造燃气或还原气的装置，然后按以下步骤进行：
1）将整粒机1整粒或造好球的燃料（块煤或焦粒或煤球）及熔剂，沿皮带机2运送到造气炉炉顶，由上料机3将燃料和熔剂装入炉内，靠重力缓慢下降到燃烧区；
2）燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道4进入净化器5，然后通过调节阀6被抽风机9鼓入热风炉B中，空气或氧气7经调节阀8被抽风机9同时鼓入热风炉B中，经热风炉B加热后进入造气炉围管10中，再经4个以上的自吹管11吹入造气炉风口燃烧区；
3）在造气炉风口燃烧区及***还原区生成的CO沿炉内上升，同时被冷却到150-200℃，经燃气导出管12导出，沿上升管13、下降管14进入旋风除尘器15内，再经布袋除尘器16后送给煤气用户17。
所述的烟气制造燃气或还原气的装置包括整粒机、皮带机、净化器和除尘器，燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道4与净化器5相连，净化器5分别经第一管道18、第二管道19与抽风机9、空气或氧气7相连，抽风机9经第三管道20与热风炉B相连，热风炉B与造气炉围管10相连，造气炉围管10与自吹管11相连，造气炉上部设置有燃气导出管12，造气炉顶部内设有上料机3，上料机3经皮带机2与整粒机1相连，造气炉顶部设置有上升管13，上升管13经下降管14与旋风除尘器15相连，旋风除尘器15与布袋除尘器16相连，布袋除尘器16连接煤气用户17。
为了保证使用效果，所述的第一管道18上设置有第一调节阀6。
所述的第二管道19上设置有第二调节阀8。
所述的自吹管11至少设置有4个。
所述的燃气导出管12设有1-4根。
本发明的使用情况是，造气炉燃烧区为高温的氧化区，燃烧区的***为还原区，炉子中上部都是还原区，炉子中上部加热燃料，同时也冷却了新生成的燃气，使燃气到炉顶冷却到150到200度，炉顶设有1至4根燃气导出管，中部有燃料装入和布料设备，下部有4个以上的燃烧区，每个燃烧区接1个自吹管，各自吹管接入1个造气炉围管10，造气炉围管10之前由抽风机和管道构成，抽风机接入烟气净化器，烟气净化器与燃气炉或高炉热风炉烟道相连接；二氧化碳造气炉的原料和上料由块煤块、焦粒或煤球的整粒造球***，以及将块煤、焦粒和煤球运送到炉顶的皮带运输***构成，炉顶1至4根燃气导出管12合并成1根导出，经上升管13、下降管14接入旋风除尘器15，再经布袋除尘器16后送给用户，本发明用废弃的烟气制造燃气，变废为宝，减少二氧化碳的排放量，不仅用高炉热风炉的烟气制造燃气或还原气，而且可以用其他任何燃烧炉的烟气制造燃气或还原气，氧化剂可以是空气、富氧或纯氧，根据对燃气热值或还原气的要求进行调配，造气炉温度和炉顶温度可以通过第一调节阀6、第二调节阀8调节氧和CO2的比例来控制，造气炉制造的燃气经旋风和布袋除尘后，燃气含尘量小于10mmg/m3，造气炉制造的燃气热值可以在3000-10000kj/m3中调节选用，由于二氧化碳生成一氧化碳要补热，这个热量可以由烧碳补热，也可以由热风补热，也可以由等离子体枪补热。
本发明根据在高温下，1000度以上，有下列反应：
CO2+C=2CO-38520（仟卡） (1)
2C+O2=2CO+56160（仟卡）……(2)
(1)式是一个吸热反应，在有炽热的碳，补给热量的条件下，在1000度以上，就能实现上述反应。这个条件是可以创造出来的，高炉风口区、以及煤气发生炉都具备这个条件，因此采用CO2造气是可行的，CO2造气关键在炉型，要有高温区，过量的碳，无氧的环境，本发明采用小高炉的炉型，煤球或块煤或焦丁经皮带机从炉顶上部加入；烟氧和氧气从风口喷入。风口区是高温氧化区，有氧、C、CO2和CO，再往里是无氧环境，CO2全部生成CO，里面没有矿石，没有氧气，CO不会被氧化，CO等气体经上升管进入旋风除尘、布袋除尘，经粗、细除尘后送到用户。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1.对燃烧炉、热风炉而言，变废为宝，没有烟气外排；对社会而言，可减少二氧化碳外排量，减少对环境的污染；
2.可提供中等热值以上的燃气，供各式燃烧炉、热风炉及发电厂用。
综上，本发明设计新颖独特，易实施，方法简单易行，用废弃的烟气制造燃气，变废为宝，减少二氧化碳的排放量，不仅用高炉热风炉的烟气制造燃气或还原气，而且可以用其他任何燃烧炉的烟气制造燃气或还原气，燃气含尘量小于10mmg/m3，是利用烟气制造燃气或还原气的方法上的创新，具有良好的经济和社会效益。
要指出的是，上述仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出更动或者修饰为等同变化的等效实施例，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，利用烟气制造燃气或还原气的装置，然后按以下步骤进行：
1）将整粒机(1)整粒或造好球的燃料及熔剂，沿皮带机(2)运送到造气炉炉顶，由上料机(3)将燃料和熔剂装入炉内，靠重力缓慢下降到燃烧区；
2）燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道(4)进入净化器(5)，然后通过调节阀(6)被抽风机(9)鼓入造气炉围管(10)中，空气或氧气(7)经调节阀(8)被抽风机(9)鼓入造气炉围管(10)中，再经4个以上的自吹管(11)吹入造气炉风口燃烧区；
3）在造气炉风口燃烧区及***还原区生成的CO沿炉内上升，同时被冷却到150-200℃，经燃气导出管(12)导出，沿上升管(13)、下降管(14)进入旋风除尘器(15)内，再经布袋除尘器(16)后送给煤气用户(17)。
2.根据权利要求1所述的利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，所述的烟气制造燃气或还原气的装置包括整粒机、皮带机、净化器和除尘器，燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道(4)与净化器(5)相连，净化器(5)分别经第一管道(18)、第二管道(19)与抽风机(9)、空气或氧气(7)相连，抽风机(9)经第三管道(20)与造气炉围管(10)相连，造气炉围管(10)与自吹管(11)相连，造气炉上部设置有燃气导出管(12)，造气炉顶部内设有上料机(3)，上料机(3)经皮带机(2)与整粒机(1)相连，造气炉顶部设置有上升管(13)，上升管(13)经下降管(14)与旋风除尘器(15)相连，旋风除尘器(15)与布袋除尘器(16)相连，布袋除尘器(16)连接煤气用户(17)。
3.根据权利要求1所述的利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，所述的第一管道(18)上设置有第一调节阀(6)；所述的第二管道(19)上设置有第二调节阀(8)，造气炉温度和炉顶温度可以通过调节阀6、8调节氧和CO2的比例来控制。
4. 根据权利要求1所述的利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，所述的自吹管 (11)至少设置有4个，所述的燃气导出管(12)设有1-4根。
5.一种利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，利用烟气制造燃气或还原气的装置，然后按以下步骤进行：
1）将整粒机(1)整粒或造好球的燃料及熔剂，沿皮带机(2)运送到造气炉炉顶，由上料机(3)将燃料和熔剂装入炉内，靠重力缓慢下降到燃烧区；
2）燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道(4)进入净化器(5)，然后通过调节阀(6)被抽风机(9)鼓入热风炉B中，空气或氧气(7)经调节阀(8)被抽风机(9)同时鼓入热风炉B中，经热风炉B加热后进入造气炉围管(10)中，再经(4)个以上的自吹管(11)吹入造气炉风口燃烧区；
3）在造气炉风口燃烧区及***还原区生成的CO沿炉内上升，同时被冷却到150-200℃，经燃气导出管(12)导出，沿上升管(13)、下降管(14)进入旋风除尘器(15)内，再经布袋除尘器(16)后送给煤气用户(17)。
6.根据权利要求5所述的利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，所述的烟气制造燃气或还原气的装置包括整粒机、皮带机、净化器和除尘器，燃烧炉或高炉热风炉的烟气经烟道(4)与净化器(5)相连，净化器(5)分别经第一管道(18)、第二管道(19)与抽风机(9)、空气或氧气(7)相连，抽风机(9)经第三管道(20)与热风炉B相连，热风炉B与造气炉围管(10)相连，造气炉围管(10)与自吹管(11)相连，造气炉上部设置有燃气导出管(12)，造气炉顶部内设有上料机(3)，上料机(3)经皮带机(2)与整粒机(1)相连，造气炉顶部设置有上升管(13)，上升管(13)经下降管(14)与旋风除尘器(15)相连，旋风除尘器(15)与布袋除尘器(16)相连，布袋除尘器(16)连接煤气用户(17)。
7.根据权利要求5所述的利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，所述的第一管道(18)上设置有第一调节阀(6)；所述的第二管道(19)上设置有第二调节阀(8)。
8.根据权利要求5所述的利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，所述的自吹管(11)至少设置有4个，所述的燃气导出管(12)设有1-4根。
9.根据权利要求1或5所述的利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，所述的烟气为任何燃烧炉的烟气，所述的氧气为富氧或纯氧，根据对燃气热值或还原气的要求进行调配。
10.根据权利要求1或5所述的利用烟气制造燃气或还原气的方法，其特征在于，所述的造气炉风口燃烧区及***还原区生成的CO的过程中需要补热，补热方式为烧碳补热或热风补热或等离子体枪补热。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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