SU627770A3 - Агрегат дл восстановлени окислов металлов газами - Google Patents

Description

газа в систему, а агрегат снабжен Tpyoofipoводом дл  подачи газообразного углеводорода , соединенным с трубопроводом дл  подачи газа к реакторам дл  восстанонлепи  окислов.

Перечисленные от.шчп  позво.ч ют повыспть эффективпость использовани  liocставовйтел  и обеспечить возможность контрол  за науглераживапие.м получаемого продукта .

На чертеже схематически изображен предлагае.мый агрегат.

Агрегат содержит последовательно расположенные реакторы 1, 2 и 3 дл  восстлповлени  окислов, источник восстановите;1ып.)го газа, например печь 4 дл  конверсии газообразного углеводорода известной конструкции , котел-утилизатор 5, хо; одильники 6-10 дл  охлаждени  газа, реактор 11 дл  охлаждени  получаемого продукта. Печь 4 трубопроводов 12 соединена с котлом-утилизатором 5, который трубопроводом 13 соединен с холодильником 6. Эта часть агрегата снабжена рециркул ционным трубопроводом 14 с регул торо.м 15 расхода. Реакторы 1, 2 и 3 дл  восстановлени  окисл() снабжены систе.мой 16 трубопроводов с насосом 17, клапаном 18 и регул тором 19 рас хода дл  отвода отработанного газа (и подачи его, например, к горелкам 20 в качестве топлива) и/или подачи его к реакторам 1, 2 и 3.

Холодильник 6 трубопроводом 21 с K.iaпаном 22 соединен с реакторами I, 2 н 3. К это.м) же трубопро1юду подк.мючены трубопровод 14 и система 16.

Реакторы 1, 2 и 3 соединены пос,ледовательно и каждый из них снабжен нагрсвателем 23, перегревателем 24 п камероЛ 25 сгорани  с трубопроводом 26 дл  подачи кислородсодержащего газа.

Агрегат снабжен системой 27, 28 трубопроводов дл  рециркул ции охлаждающего газа с насосом 29.

Эта систе.ма соединена с реактором 11 дл  охлаждени  получае.мого продукта (по конструкции аналогичным реакторам 1, 2, 3), а трубопроводами 30, 31 и 32 соединена соответственно с холодильником 6, трубопговодом 21 и с системой 16. Трубопроводы 30, 31 и 32 снабжены клапанами 33, 34 и 35 соответственно, а тр-убопроводы 30 и 31, кроме того, - регул торами расхода 36 и 37. Систе.ма 27, 28 соединена с трубопроводом 38 дл  добавлени  окиси углерода (СО), двуокиси углерода (COjJ, метана (СН), водорода (Нг) или азота (Na) к охлаждающему газу.

Агрегат снабжен реактором 39 дл  загрузки исходных .материалов (руды, концентрата ).

Агрегат работает следующими образом.

Газоопразный углеводород, напри.мер .метан , подаетс  в печь 4, где нагреваетс , смещиваетс  с паром и подвергаетс  каталитической конверсии. Пар получают в кот/1е-утп .1пзаторс 5. lloc.io ixoniu-pciiii газ состоит , в основном, из oKiiii 1МС)ода i .oрода . Этот газ о.ч.чаждаетс  is xo.KXUi.ibнике 6. Часть газа n(j трубопроводу 21 подаете vi к н;иренате.11) 23 п далее через ..камеру 25 сгорани  в |)еактор 1.

В камере 25 сгорани  часть восстап(Л5ИixMbHoro газа сжигают и тем Д1)полиителыю его нагревают. В нагревателе 23 1аз нагреваетс  до 700-850°С. а в камере 25 - до 900-1100°С (предпочтительно до 1050°С). В случае использовани  nepei-ревател  24 количество кислородсодержащего газа, подаваемого в камеру 25, .может быть уменьщено.

гор чий восстановительный газ проходит через слой окислов, например, железа к реакторе 1 и восстанавливает их. Выход пхий из реактора 1 газ охлаждаетс  и обезвоживаетс  в холодильнике 7.

Аналогичным образом газ проходит через реакторы 2 и 3. После выхода из холоди .тьника 9 газ поступает в систему 16 и часть его используетс  в качестве топлива, а друга  часть (в случае необходимости) .может быть направлена в реактор 1 (в этом случае к восстановительно.м) газу целесообразно добавл ть по трубопроводу 14 некопверсированный газообразный углеводород , например метан).

Реактор 39 (по конструкции аналогичный реакторам 1, 2 и 3) на описываемом этапе служит дл  выгрузки продукта реакции и дл  загрузки исходной руды.

Часть воестановите;1ьпого газа от холодильника 6 по трубопроводу 30 направл етс  в систему 27, 28 трубопроводов дл  рециркул ции охлаждающего газа и в реактор 11 дл  охлаждени  получаемого продукта. В результате прохождени  холодного газа через гор чий продукт, например губчатое железо, последний охлаждаетс .

После охлаждени  материала в реакторе 11 и окончани  цикла восстановлени  в реакторе 1 с помощью системы клапапов производ т перек:1ючение газового потока так, что реактор 1 становитс  реактором дл  выгрузки продукта и загрузки ис.чодной руды (вместо реактора 39), первый реактор 1 дл  восстановлени  становитс  реактором дл  охлаждени  (вместо реактора 11), реактор 2 становитс  первым реактором дл  восстановлени , реактор 3 - вторым, а реактор 39 - третьим. Цикл восстановлени  повгор етс .

На.шчие такого «внепоточного реактора дл  охлаждени  получаемого продукта позвол ет регулировать состав и скорость газового потока через слой охлаждаемого продукта независимо от состава и скорости в реакторах 1, 2 и 3. Состав о.хлаждающего газа может быть изменен путем подачи СО, СОаСН4, На или № в систему 27, 28 в дополнение или взамен продуктов конверсии. Это позвол ет в щироких пределах измен ть состав получае.мого продукта.