[发明专利]生产还原铁粉用还原气净化介质的再生方法

说明书

技术领域：

本发明涉及气体净化处理技术，具体地说本发明涉及粉末冶金行业生产还原铁粉用还原气体净化介质的再生处理方法。

背景技术

目前还原铁粉(含量99.0％以上)加工行业，通常是将普通精矿粉(全铁含量66％左右)经过两次还原制得，一次还原是用铁精矿粉与还原剂(无烟煤)按一定比例装进耐火罐，置入隧道窑烧制成含量为98％～98.5％的海绵铁，再经破碎送入钢带式铁精粉还原炉进行二次还原；二次还原剂为氨分解气，其中H₂75％，N₂25％(体积含量)，氨分解气是由液氨汽化进入分解炉于800～850℃在镍催化剂作用下分解成H₂和N₂，分解气再经纯化装置去除其中的水、有机碳化物等杂质。当纯化装置中的净化介质吸附达到饱合后需要进行再生，即在一定温度下通入载气将净化介质中的杂质携带出。传统工艺是用净化后用于二次还原的N₂、H₂混合气作载气再生，以避免用空气作载气与H₂发生爆炸，由于再生载气通过纯化装置后直接排空，不但使大量氢气破坏大气臭氧层造成环境恶化污染，同时增加了生产成本(液氨现市场售价约4500元/吨)，属高耗能工艺。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的不足，提供一种生产还原铁粉用二次还原气净化介质的再生方法，取代现有工艺用N₂、H₂混合气作再生载气及工艺，同时将尾气进行收集净化循环利用，采用该方法既解决了环境污染问题，又降低了生产成本。

本发明采用N₂作再生载气，代替现有工艺用氨分解氮、氢混合气作载气，再生尾气通过收集、净化纯化装置循环利用。本发明是由以下技术方案来完成的：

生产还原铁粉用还原气净化介质的再生方法，还原气是由气态氨在镍催化剂作用下分解成N₂和H₂混合气，分解气经过装有净化介质的装置去除水份及杂质，净化介质吸附达到饱合时通入载气进行再生，其特征是至少有两个装有净化介质的纯化装置交替进行净化再生，使用N₂作再生载气通入纯化装置，带净化介质的装置温度控制在200～400℃，N₂以10～20Nm³/hr的流速通过纯化装置将杂质载出。

为了循环利用再生尾气，本发明在再生尾气排出口连接旋风分离器，分离器上出口排出的N₂通过装有净化介质的吸附器和气体压缩机将N₂净化，通入纯化装置用以再生循环使用。本发明再生所用N₂载气的纯度为99％(体积百分比)以上。纯化装置至少由两个吸附塔组成，两个吸附塔纯化和再生交替使用，纯化装置和尾气回收吸附器所用的净化介质为5A或13X分子筛或硅胶或活性炭，它们中的一种或其组合作吸附分离介质，在连续净化16～24/hr后进行再生，再生温度选择为250～300℃为宜。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、采用N₂作再生载气，使生产成本降低了5％以上，降低了能源消耗和浪费，按200Nm³/hr纯化装置和现液氨市价计算，年节资35万元；

2、克服了现有工艺技术造成的大气污染，尾气的回收利用不但降低了生产成本，使资源得到有效利用并保护了环境。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步详细说明：

实施例1：

纯化装置设计为两个吸附塔与氨气分解炉分解气出口管并联相接，吸附塔内装5A与13X分子筛，填装体积比为1∶1，两个吸附塔纯化及再生交替使用，交替周期为20～24hr；检测还原用氮、氢混合气浓度低于98％(体积百分比)时，吸附介质逐渐达到饱合，达不到净化作用，需通入吸附塔内纯度≥99.8％N₂进行再生，塔内温度控制在250～300℃，在此温度下，N₂流速控制在10～20Nm³/hr(单位时间标准大气压下的流量)，再生尾气收集净化后，用于再生净化介质作载气循环利用。

实施例2：

由吸附塔排出的再生尾气出口管连接一旋风分离器，将尾气中的水以及有机碳化物等重油组份分离，再由分离器底部定期排出，顶部分离气体N₂(含量在98％以上)，通入吸附器进一步净化，吸附器内装活性炭与分子筛，填装体积比为2∶1，净化N₂(检测N₂含量在99％以上)通过气体压缩机，按技术要求的载气流速控制通入再生吸附塔中循环使用。