一种新型气基竖炉制备海绵铁的系统与方法与流程

文档序号:12056712阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种新型气基竖炉制备海绵铁的系统,包括提氢装置、加热装置、气基竖炉、气体净化单元,其特征在于,

所述提氢装置具有净化炉顶气入口、氢气出口、富一氧化碳气体出口;

所述加热装置具有混合气体入口、冷却气尾气入口、热态还原气出口;所述混合气体入口与所述提氢装置的氢气出口通过还原气体管连接;

所述气基竖炉由上部的还原段和下部的冷却段构成,具有热态还原气入口、富一氧化碳气体入口、氧化球团入口、炉顶气出口、冷却气尾气出口;所述热态还原气入口与所述加热装置的热态还原气出口连接,所述富一氧化碳气体入口与所述提氢装置的富一氧化碳气体出口连接,所述冷却气尾气出口与所述加热装置的冷却气尾气入口连接;

所述气体净化单元具有炉顶气入口、净化炉顶气出口;所述炉顶气入口与所述气基竖炉的炉顶气出口连接,所述净化炉顶气出口与所述提氢装置的净化炉顶气入口连接,并且,所述净化炉顶气出口与所述加热装置的混合气体出口通过所述还原气体管连接。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述气体净化单元包括依次连接的水洗塔和/或气液分离装置和/或压缩机和/或脱硫脱碳装置。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述富一氧化碳气体入口具有两个,分别设置在所述冷却段的底部和所述冷却段底部以上1/3~1/2处;所述冷却气尾气出口设置在所述冷却段的顶部。

4.一种利用权利要求1-3之一所述的系统制备海绵铁的方法,其特征在于,包括步骤:

气基竖炉制备海绵铁:热态还原气和氧化球团在气基竖炉中发生还原反应,得到海绵铁;

炉顶气及冷却气尾气的循环利用:所述热态还原气发生还原反应后,作为炉顶气从气基竖炉的顶部输出,然后经所述气体净化单元处理后得到净化炉顶气,将30~50%体积比的所述净化炉顶气送入所述提氢装置中,得到氢气和富一氧化碳气体,将所述富一氧化碳气体送入所述冷却段中与所述海绵铁进行换热,得到的冷却气尾气输出至所述加热装置中作为燃料进行燃烧。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述冷却气尾气的温度为450~600℃。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述富一氧化碳气体的温度为35~55℃;所述富一氧化碳气体中一氧化碳的体积占比≥70%。

7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述炉顶气从气基竖炉的顶部输出时的温度为350~550℃。

8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述炉顶气中H2和CO的体积占所述炉顶气总体积的百分数为60~75%。

9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述热态还原气中H2和CO的体积占所述热态还原气总体积的百分数≥90%。

10.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述热态还原气由新鲜还原气、所述提氢装置输出的氢气、50~70%体积比的所述净化炉顶气混合后,并经由所述加热装置加热得到。

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