JP2018095527A - 製鉄プロセスにおける酸素供給装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 吸着分離または膜分離によって原料空気から低純度の酸素を生成する低純度酸素生成手段と、
生成された前記低純度の酸素を少なくとも2方向へ分岐させる分岐手段と、
前記分岐手段により分岐された一方の前記低純度の酸素を、低純度の酸素が要求される低純度酸素使用設備に対して供給する低純度酸素供給手段と、
前記分岐手段により分岐された他方の前記低純度の酸素をさらに深冷分離し、高純度の酸素を生成する高純度酸素生成手段と、
生成された前記高純度の酸素を、高純度の酸素が要求される高純度酸素使用設備に対して供給する高純度酸素供給手段とを備えることを特徴とする製鉄プロセスにおける酸素供給装置。
[2] さらに、前記高純度酸素生成手段によって生成された前記高純度の酸素を、必要に応じて前記低純度酸素使用設備に対して供給するバックアップ手段を備えることを特徴とする[1]に記載の製鉄プロセスにおける酸素供給装置。
[3] 前記バックアップ手段は、前記高純度酸素供給手段による前記高純度の酸素の供給量が、前記高純度酸素使用設備における基準酸素使用量を超える場合、前記高純度の酸素を前記低純度酸素使用設備に対して供給することを特徴とする[2]に記載の製鉄プロセスにおける酸素供給装置。
[4] 吸着分離または膜分離によって原料空気から低純度の酸素を生成する低純度酸素生成ステップと、
生成された前記低純度の酸素を少なくとも2方向へ分岐させる分岐ステップと、
前記分岐ステップにより分岐された一方の前記低純度の酸素を、低純度の酸素が要求される低純度酸素使用設備に対して供給する低純度酸素供給ステップと、
前記分岐ステップにより分岐された他方の前記低純度の酸素をさらに深冷分離し、高純度の酸素を生成する高純度酸素生成ステップと、
生成された前記高純度の酸素を、高純度の酸素が要求される高純度酸素使用設備に対して供給する高純度酸素供給ステップとを含むことを特徴とする製鉄プロセスにおける酸素供給方法。
[5] さらに、前記高純度酸素生成ステップによって生成された前記高純度の酸素を、必要に応じて前記低純度酸素使用設備に対して供給するバックアップステップを含むことを特徴とする[4]に記載の製鉄プロセスにおける酸素供給方法。
[6] 前記バックアップステップは、前記高純度酸素供給ステップによる前記高純度の酸素の供給量が、前記高純度酸素使用設備における基準酸素使用量を超える場合、前記高純度の酸素を前記低純度酸素使用設備に対して供給することを特徴とする[5]に記載の製鉄プロセスにおける酸素供給方法。
<従来の酸素供給装置100>
・装置全体の動力:
(50,000Nm3/h+80,000Nm3/h)×100%/99%×0.35kWh/Nm3=45,960kWh/h・・・(1)
<本発明の酸素供給装置1>
・高炉向けの動力:
50,000Nm3/h×100%/90%×0.2kWh/Nm3=11,111kWh/h・・・(2)
・転炉向けの動力:
(80,000Nm3/h×100%/99%×0.35kWh/Nm3×21%/90%)+(80,000Nm3/h×99%/90%×0.2kWh/Nm3)=24,199kWh/h・・・(3)
・装置全体の動力:(2)+(3)=35,310kWh/h・・・(4)
<従来の酸素供給装置100と本発明の酸素供給装置1の動力差>
(1)−(4)=10,650kWh/h
以上より、本発明では、従来の酸素供給装置より、酸素製造にかかる動力を10,650kWh/h削減できた。すなわち、本発明によれば酸素供給装置全体でのエネルギー効率を向上できる。
すなわち、バックアップ手段による処理を行うことで、酸素放散を低減できる。これにより、製鉄プロセスにおける酸素使用量の変動を、高炉と転炉の両方で吸収できるため、酸素供給装置全体でのエネルギー効率をさらに向上できる。例えば、高純度の酸素の余剰分を30,000Nm3/hとした場合、酸素製造にかかった動力を有効に利用できる。
・転炉向けの動力:
(30,000Nm3/h×100%/99%×0.35kWh/Nm3×21%/90%)+(30,000Nm3/h×99%/90%×0.2kWh/Nm3)=8,597kWh/h
10 低純度酸素生成手段
11 分岐手段
12 低純度酸素供給手段
13 高純度酸素生成手段
14 高純度酸素供給手段
15 酸素圧縮機
16 バックアップ手段
100 酸素供給装置
101 高純度酸素供給手段
102 酸素圧縮機
Claims (6)
- 吸着分離または膜分離によって原料空気から低純度の酸素を生成する低純度酸素生成手段と、
生成された前記低純度の酸素を少なくとも2方向へ分岐させる分岐手段と、
前記分岐手段により分岐された一方の前記低純度の酸素を、低純度の酸素が要求される低純度酸素使用設備に対して供給する低純度酸素供給手段と、
前記分岐手段により分岐された他方の前記低純度の酸素をさらに深冷分離し、高純度の酸素を生成する高純度酸素生成手段と、
生成された前記高純度の酸素を、高純度の酸素が要求される高純度酸素使用設備に対して供給する高純度酸素供給手段とを備えることを特徴とする製鉄プロセスにおける酸素供給装置。 - さらに、前記高純度酸素生成手段によって生成された前記高純度の酸素を、必要に応じて前記低純度酸素使用設備に対して供給するバックアップ手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の製鉄プロセスにおける酸素供給装置。
- 前記バックアップ手段は、前記高純度酸素供給手段による前記高純度の酸素の供給量が、前記高純度酸素使用設備における基準酸素使用量を超える場合、前記高純度の酸素を前記低純度酸素使用設備に対して供給することを特徴とする請求項2に記載の製鉄プロセスにおける酸素供給装置。
- 吸着分離または膜分離によって原料空気から低純度の酸素を生成する低純度酸素生成ステップと、
生成された前記低純度の酸素を少なくとも2方向へ分岐させる分岐ステップと、
前記分岐ステップにより分岐された一方の前記低純度の酸素を、低純度の酸素が要求される低純度酸素使用設備に対して供給する低純度酸素供給ステップと、
前記分岐ステップにより分岐された他方の前記低純度の酸素をさらに深冷分離し、高純度の酸素を生成する高純度酸素生成ステップと、
生成された前記高純度の酸素を、高純度の酸素が要求される高純度酸素使用設備に対して供給する高純度酸素供給ステップとを含むことを特徴とする製鉄プロセスにおける酸素供給方法。 - さらに、前記高純度酸素生成ステップによって生成された前記高純度の酸素を、必要に応じて前記低純度酸素使用設備に対して供給するバックアップステップを含むことを特徴とする請求項4に記載の製鉄プロセスにおける酸素供給方法。
- 前記バックアップステップは、前記高純度酸素供給ステップによる前記高純度の酸素の供給量が、前記高純度酸素使用設備における基準酸素使用量を超える場合、前記高純度の酸素を前記低純度酸素使用設備に対して供給することを特徴とする請求項5に記載の製鉄プロセスにおける酸素供給方法。
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