[发明专利]铁水制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁水制备装置，更具体地涉及在铁水制备工序中能够减少二氧化碳的生成量并能够生产液体燃料及电能的铁水制备装置。

背景技术

将在铁水制备工序中产生的副产气体直接释放到大气中，不仅对环境有害，而且废弃可回收成分，在资源及能效方面并不可取。

而且包含在副产气体中的二氧化碳被视为气候变化的原因，因此有必要回收利用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在铁水制备工序中既能够减少二氧化碳的生成量又能够回收利用所产生的二氧化碳的铁水制备装置。

另外，本发明的又一目的在于，提供一种在铁水制备工序中能够生产液体燃料及电能的铁水制备装置。

本发明的一实施例的铁水制备装置可包括：铁水制备炉，生产铁水并产生副产气体；二氧化碳重整装置，重整所述副产气体以产生氢气及一氧化碳；以及铁矿石还原装置，接收所供给的所述氢气及所述一氧化碳以还原铁矿石。

所述铁水制备装置可在所述铁水制备炉和所述二氧化碳重整装置之间包括副产气体提纯设备，所述副产气体提纯设备能够提纯所述副产气体中的有害成分。而且，所述副产气体提纯设备可以包括旋风装置、过滤器及洗涤器中的至少一种。

所述铁水制备装置可在所述二氧化碳重整装置和所述铁矿石还原装置之间包括气体分配装置，所述气体分配装置能够将在所述二氧化碳重整装置产生的所述氢气及所述一氧化碳的一部分供给至所述铁水制备炉，并将剩余气体供给至所述铁矿石还原装置。

所述铁水制备装置可包括第一热交换器，所述第一热交换器能够将在所述铁水制备炉产生的热量供给至所述二氧化碳重整装置。

所述铁水制备装置可包括连接于所述铁矿石还原装置的水蒸气分离装置，所述水蒸气分离装置能够分离并除去所述铁矿石还原装置中产生的水。

所述铁水制备装置可包括连接于所述水蒸气分离装置的发电装置，所述发电装置能够从所述水蒸气分离装置接收所供给的水蒸气及混合气体，以生产电能。另外，所述发电装置可以为涡轮机。

所述铁水制备装置可在所述铁水制备炉和所述二氧化碳重整装置之间包括水蒸气重整装置，所述水蒸气重整装置能够使所述副产气体中的水蒸气与一氧化碳进行反应而产生氢气。

所述铁水制备装置可在所述铁水制备炉和所述二氧化碳重整装置之间包括二氧化碳分离装置，所述二氧化碳分离装置能够分离所述副产气体中的二氧化碳，并将所述二氧化碳移送至所述二氧化碳重整装置，将剩余的气体移送至所述铁水制备炉。另外，所述二氧化碳分离装置可为变压吸附（PSA）装置，或者可为通过使用低温法、氨/胺吸收法、吸附剂使用法、金属有机骨架（MOF）及膜分离法中的任一种方法而分离二氧化碳的装置。

所述铁水制备装置可包括连接于所述铁矿石还原装置的液体燃料生成装置，所述液体燃料生成装置能够接收从所述铁矿石还原装置供给的混合气体并生成液体燃料。另外，在所述液体燃料生成装置生成的液体燃料可以包含甲醇、二甲醚及碳氢化合物中的至少一种。另外，所述液体燃料生成装置可以为浆料反应器。

所述铁水制备装置可包括第二热交换器，所述第二热交换器能够将在所述液体燃料生成装置产生的热量供给至所述二氧化碳重整装置。

在所述铁矿石还原装置和所述液体燃料生成装置之间可包括压缩器。

所述铁水制备装置可包括连接于所述液体燃料生成装置的发电装置，所述发电装置能够从所述液体燃料生成装置接收所供给的水蒸气及混合气体，并生产电能。另外，所述发电装置可以为涡轮机。

所述铁水制备装置可在所述液体燃料生成装置和所述发电装置之间包括二氧化碳分离装置，所述二氧化碳分离装置能够从所述混合气体中分离二氧化碳，并将所述二氧化碳供给至所述二氧化碳重整装置。另外，所述二氧化碳分离装置可为PSA装置，或者可为通过使用低温法、氨/胺吸收法、吸附剂使用法、MOF及膜分离法中的任一种而分离二氧化碳的装置。

本发明的另一实施例的铁水制备装置，可包括：第一铁矿石还原装置，通过还原铁矿石而制备还原铁；铁水制备炉，接收所述还原铁，以生产铁水并产生副产气体；二氧化碳重整装置，重整所述副产气体以产生氢气及一氧化碳；以及第二铁矿石还原装置，接收所述氢气及所述一氧化碳，以还原铁矿石。

所述铁水制备装置可在所述铁水制备炉和所述二氧化碳重整装置之间包括副产气体提纯设备，所述副产气体提纯设备能够提纯所述副产气体中的有害成分。