[发明专利]焦炉煤气扩增系统及其扩增方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将二氧化碳和粉煤一起加入焦炉碳化室以扩增焦炉煤气的系统及方法。

背景技术

通常，将煤料装入焦炉的高温碳化室，并利用燃料气体产生的热量对煤料进行干馏，此时产生副产品焦炉煤气。

如此产生的焦炉煤气大部分被净化后用作炼铁厂的燃料，但随着焦炉煤气使用量的增加，近来正在研究扩增焦炉煤气的方案。特别是，由于二氧化碳问题，氢的大规模生产已成为一个重要课题，在这样的情况下，作为可大规模生产氢的潜在原料焦炉煤气受到关注。

然而，由于未净化的焦炉煤气中存在焦油、硫化氢(H₂S)等物质，实际上难以将高温焦炉煤气的显热通过换热装置回收作为能源。为了解决这种问题，日本最近已开始研究对未净化的高温焦炉煤气中包含的焦油用催化剂进行分解或者加入氧气在高温下使焦油部分氧化以扩增可燃气体成分，但是存在催化剂再生和高氧耗所导致的技术上、经济上的问题。

另外，通过碳与二氧化碳或水的反应来得到一氧化碳和氢的研究作为煤炭气化的主要反应受到关注，但是为了气化实际上需要高温热能。

发明内容

技术问题

本发明提供一种焦炉煤气扩增系统及其扩增方法，将粉煤用作碳催化剂来提高反应的碳量，从而提高二氧化碳的焦炉煤气转换率，以便能扩增炼铁厂的能源焦炉煤气。

技术方案

本发明的焦炉煤气扩增系统包括：二氧化碳供应装置，用于将产生于FINEX厂的二氧化碳供应到碳化室；粉煤供应装置，用于向得到二氧化碳供应的碳化室供应加工后的粉煤；粉煤/二氧化碳反应装置，用于将所述粉煤在碳化室内与二氧化碳进行反应；以及焦炉煤气扩增装置，用于将所述粉煤与碳化室内的碳进行反应，以对碳进行焦炉煤气化。

所述二氧化碳供应装置还包括用于供应二氧化碳的二氧化碳喷嘴。

所述粉煤供应装置还包括用于供应加工后的粉煤的粉煤加入管。

所述粉煤供应装置包括：筛选机，用于将所供应的粉煤按大小筛选出粒径为3mm以下的粉煤；干燥机，用于对筛选出的粉煤进行干燥；破碎机，用于将干燥后的粉煤进行破碎；以及粉煤储存槽，用于储存破碎后的粉煤。

所述粉煤/二氧化碳反应装置还包括加入管道，所述加入管道设置于碳化室上方，以使从所述二氧化碳供应装置供应的二氧化碳以及从所述粉煤供应装置供应的粉煤被加入到碳化室。

本发明的焦炉煤气扩增方法包括：步骤S1，在焦炉的碳化室向焦炉煤气供应二氧化碳；步骤S2，向得到二氧化碳供应的碳化室供应粉煤；以及步骤S3，将所述粉煤与碳化室内的碳进行反应，以对碳进行气化。

在所述粉煤供应步骤中，粉煤可在所述二氧化碳供应到碳化室内的状态下经过1小时以上后予以供应。

在所述粉煤供应步骤中，粉煤可经筛选、加热、破碎及输送步骤供应到焦炉的碳化室内。

在所述粉煤供应步骤中，被加入的粉煤可按大小筛选出3mm以下的粉煤。

在所述粉煤供应步骤中，对被加入的粉煤进行干燥以除去残余水分，然后经过按一定大小进行破碎的步骤，再经过以常温下储存的状态进行输送的过程。

在所述二氧化碳供应步骤和粉煤供应步骤中，通过相互连接二氧化碳喷嘴和粉煤加入管，可用一个加入管道通过焦炉上方的进料孔加入二氧化碳和粉煤。

在所述粉煤供应步骤中，所述粉煤可在常温25℃、一个大气压条件下，与500℃二氧化碳(FTG，Finex Tail Gas，即来自FINEX工艺的尾气)一起从焦炉上层部被加入。

有益效果

根据本发明的系统及其方法，在生产焦炉煤气的工艺中，通过进一步加入粉煤，可以提高二氧化碳的焦炉煤气转换率，由此可以扩增焦炉煤气，从而可以促进二氧化碳作为资源利用。如此，不仅可以通过减少二氧化碳排放来减缓全球变暖，而且作为炼铁产业的二氧化碳资源化技术可以确保产业竞等力。

另外，可通过提高二氧化碳的焦炉煤气转换率获得经济利益。

附图说明

图1是示出本实施例的焦炉煤气扩增系统工艺流程的流程图。

图2是本实施例的焦炉煤气扩增系统工艺的示意图。

图3是针对本实施例的焦炉煤气扩增系统的工艺流程图。

图4是示出对本实施例的焦炉煤气扩增系统的固定概念的视图。

图5是针对本实施例的焦炉煤气扩增系统的具体工艺配置图。

图6是示出本实施例的焦炉煤气扩增方法的过程的流程图。

图7是示出本实施例的二氧化碳和粉煤加入时间点的视图。