用回收CO2在钢铁厂研制可循环再生能源系列产品的技术的制作方法

文档序号:11791306阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用回收CO2在钢铁厂研制可循环再生能源系列产品的技术,在传统重化工业中,将化石燃料转化成包含CO2的气态能源,作为原料进而合成化工产品,其特征是:对钢铁厂烟道热废气通过用氨水治霾回收其温室气体CO2,再将收集的CO2加热升至高温,与其焦化分厂的赤热焦炭反应生成初始可循环再生能源;再将初始可循环再生能源参与高炉炼铁,形成二次可循环再生能源;除部分用于替代全部焦炉煤气及钢铁厂原来各处燃气需要外,再将其与焦炉煤气配合研制合成代石油产品;最后将所有剩余燃气汇集进行发电,该电能除满足钢铁厂需要外,与合成代石油产品一样组织外销;发电后的烟道热废气再用氨水治霾回收CO2,再将回收的CO2循环再用;厂内所有烟道热废气均需经此净化后方可放散大气中。

2.根据权利要求1所述的用回收CO2在钢铁厂研制可循环再生能源系列产品的技术,其特征是:先利用烟道热废气为热源自制浓缩氨水,再用该氨水对钢铁厂所有烟道热废气治霾回收CO2;即将钢铁厂焦化分厂之热废气从烟囱导出后,首先经除尘,消除飘尘,减少PM10后利用其热能将焦化分厂洗氨塔下的富氨水,间接加热,研制出浓氨水和配制出8%稀氨水;同时使热废气降至中低温度,利用其凝结水汽,消除其大部分PM10和部分PM2.5,导出并分离出去;初步净化的中低温度废气再用配制的常温的稀氨水在塔中多次循环雾化喷射洗涤,离心分离出PM10和PM2.5,同时吸收其中的CO2、SO2和NO2,使PM10、SO2和NO2趋近于零,对该废气中的CO2回收率>95%,PM2.5≤5Ug/Nm3废气;出塔后再经捕霾器离心分离除雾捕捉PM2.5和CO2后,进一步使该废气中所含PM2.5≤2Ug/Nm3废气,CO2≤3%,合计对该废气中所含CO2的回收率达97%以上,再将该废气无害放散大气中;而当反复循环吸收CO2、SO2和NO2的8%稀氨水达到饱和时,抽出加热释放出CO2,便将CO2收集送入CO2气柜中备用;释放出CO2后的氨水,因SO2和NO2耗去氨后生成亚硫酸铵和硝酸铵沉淀,需经中间槽静置后,抽出送结晶槽提取产品;这些产品使稀氨水浓度降低,需用部分浓氨水调配达标后,再送回8%稀氨水贮槽循环使用;当自制氨水不足时,需外购;此谓氨水治霾回收CO2法;而对钢铁厂其它各处热废气从烟囱引出除尘后,则需经循环水直冷降温、再对初步净化的中低温废气用氨水按上述治霾回收CO2法处理之;并将回收的CO2存入气柜,备用。

3.根据权利要求1所述的用回收CO2在钢铁厂研制可循环再生能源系列产品的技术,其特征是:用回收的CO2研制初始可循环再生能源;即将权利要求2所述回收的CO2从CO2气柜抽出加热升至高温,与焦化分厂干熄焦室内赤焦融合发生接触反应,生成初始可循环再生能源;或与焦炉炭化室内结焦末期的赤焦融合发生接触反应1小时~1.5小时,也可生成初始可循环再生能源;因回收CO2入气柜时不可避免会有H2O气带入,同样二者也会一同与赤焦反应,据此,也可有计划地伴随加入定量水雾吸热汽化成H2O气,或可间歇地单独定量加入水雾吸热汽化成H2O气及少量空气,制取H2含量高且集中的燃气,单独设气柜收留;这一系列技术措施统称做研制初始可循环再生能源,该能源包含CO、H2和未反应的CO2及微量SO2和NO2是一种以CO为主的新型燃气,仅部分除尘后冷却入气柜,大部分以高温生成的初始可循环再生能源形态一出干熄焦室,经除尘后就输往炼铁高炉附近。

4.根据权利要求1所述的用回收CO2在钢铁厂研制可循环再生能源系列产品的技术,其特征是:以初始可循环再生能源为主体经少量高温空气携带共同掺于強化高炉炼铁,形成二次可循环再生能源;即将权利要求3所述研制的初始可循环再生能源,以一出干熄焦室,趁高温除尘后随即输送到炼铁高炉附近,或将除尘冷却的初始可循环再生能源也送到炼铁高炉附近,经加热后再将这两部分合为一体共同与部分可控高温空气按预设比例,并行进入炼铁高炉下部风口焦里,强化燃烧后以维持炉底铁水温度,气流则沿炉膛内部由下而上分散上升,富裕的CO2与CO、H2经炉内赤焦椎柱形成融合包围发生激烈接触反应,边生成更富裕CO,边与铁矿石高温下进行氧化还原反应,又转化成更富裕CO2,再与炉内赤焦层融合发生激烈接触反应,再生成富裕CO,再与铁矿石发生氧化还原反应,如此反复循环;当气流上升到高炉膛中上部,炉料赤焦层发暗时,互动反应由强化到减弱,直到基本无反应时,便形成CO与CO2相平衡的低N2多H2、高CO包含CO2及微量SO2、NO2的二次可循环再生能源,经加压从高炉顶部导出,经电除尘消除飘尘和大部分PM10,转向新的用途。

5.根据权利要求1所述的用回收CO2在钢铁厂研制可循环再生能源系列产品的技术,其特征是:将加压后导出的二次可循环再生能源经电除尘趁热先发电减压后、再部分立即做燃料用;即将权利要求4所述获得的二次可循环再生能源带压,出高炉经电除尘后,再趁热引去直接按人工制造管道压差用于中温压差发电,以降低炼铁用电成本为主;这是二次可循环再生能源向外输送的途中收益;途中附带发电降压后再将部分趁热引去直接用于炼铁高炉附设的热风炉和加热炉做燃料燃烧加热,燃烧热废气仍需用氨水治霾回收CO2;发电后剩余大部分二次可循环再生能源需经直冷槽用循环水降温、再经直冷塔清水洗涤降低温度 后,存入二次可循环再生能源气柜;入柜后的二次可循环再生能源:首先将部分替代全部焦炉煤气之用户用气和满足钢铁厂其他各处用户用气外,剩余备用。

6.根据权利要求1所述的用回收CO2在钢铁厂研制可循环再生能源系列产品的技术,其特征是:合成各种代石油产品;即将权利要求3所述,将单独研制含H2量高且集中的初始可循环再生能源,和以权利要求5所述,经降温入气柜的二次可循环再生能源一部分合为一体作为CO为主兼H2气来源,同时将以焦炉煤气中H2和甲烷氧化分解出的H2和CO引来,作为H2气主要来源;再将二者按比例混合深度净化,分别催化合成各种代石油产品成分,再经调配成类似92#汽油、对其可替代、可补充的合成代石油产品供市场需求;其剩余“乏气”汇集入气柜,备用。

7.根据权利要求1所述的用回收CO2在钢铁厂研制可循环再生能源系列产品的技术,其特征是:汇集剩余能源,推行两步串联发电;即将权利要求3所述初始可循环再生能源气柜里所剩能源输来,再将权利要求5所述剩余二次可循环再生能源输来;也将权利要求6所述合成代石油产品后剩余“乏气”输来,还有也将焦炉煤气去H2后剩余的焦炉余气输来,经综合混和后,先经强力压缩后供燃气轮机发电,其后热废气送废热锅炉生产高压蒸汽;再供蒸汽轮机发电,并将此发电后废热蒸汽有意保留一定蒸汽压力,以供钢铁厂各处用汽需要;同时,对离开废热锅炉的废气,仍用氨水治霾回收CO2法处理后,无害放散高空大气中;回收的CO2循环再利用;沉淀的亚硫酸铵、硝酸铵卸入沉淀槽结晶、分离、包装,外销;或将沉淀液送往与权利要求2之沉淀物合在一起处理。

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