[实用新型]一种转炉烟气二氧化碳捕集系统

说明书

本实用新型提供了一种转炉烟气二氧化碳捕集系统，包括依次连接的烟气预处理装置、烟气燃烧装置及二氧化碳净化回收装置，烟气燃烧装置包括第一燃烧反应器、第二燃烧反应器、空气进气管路和空气排出管路，第一燃烧反应器和第二燃烧反应器内填充有载氧体，烟气预处理装置和空气进气管路通过换向阀一分别与第一燃烧反应器和第二燃烧反应器进气端连接，第一燃烧反应器和第二燃烧反应器出气端通过换向阀二分别连接二氧化碳净化回收装置和空气排出管路。该实用新型通过化学链燃烧方式将烟气中CO氧化成CO₂，提高了烟气中CO₂浓度，为转炉烟气二氧化碳的封存和资源化利用提供了基础，而且在对二氧化碳捕集回收的同时，还充分利用了高温烟气的余热和化学能。

技术领域

本实用新型属于钢铁冶金生产技术领域，具体涉及一种转炉烟气二氧化碳捕集系统。

背景技术

世界钢铁工业CO₂排放量占全球总排放的5%-6%，而我国钢铁工业占全国总排放的约15%，有效降低钢铁生产CO₂排放已成为钢铁工业亟待解决的问题。

CO₂一方面是造成温室效应的最重要的气体之一，而另一方面具有较高的民用和工业价值，在多种领域有着广泛的应用，是一种非常宝贵的资源。它不仅广泛应用在石油开采、冶金、焊接、低温冷媒、机械制造、人工降雨、消防、化工、造纸、农业、食品业、医疗卫生等方面，还可以应用于超临界溶剂、激光技术、核工业等尖端高科技领域。

转炉炼钢就是铁水在在氧气射流的作用下，把里面过多的碳、磷、硫等杂质去除的过程。转炉吹氧冶炼期间，铁水中的碳以及使用的含碳熔剂中的碳，大部分被氧化形成含有CO、CO₂的转炉煤气被回收。转炉煤气作为燃料通常被用于轧钢加热或燃烧发电，最终燃烧生成CO₂以烟气的形式排放。

碳捕集与封存技术是一项具有大规模二氧化碳减排潜力的技术，被国际上广泛认为是应对全球气候变化、控制温室气体排放的最重要技术之一。烟气中CO₂的捕集与分离是实现其封存和综合利用等减排措施的基础和前提条件。

然而，由于转炉煤气回收过程混入部分空气以及燃烧过程采用空气进行助燃，转炉煤气燃烧最终的烟气中CO₂被大量的N₂稀释，使得二氧化碳的捕集变得十分困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有转炉煤气回收及燃烧过程中，烟气中CO₂易被稀释，浓度低而不易捕集的问题。

为此，本实用新型提供了一种转炉烟气二氧化碳捕集系统，包括依次连接的烟气预处理装置、烟气燃烧装置及二氧化碳净化回收装置，所述烟气预处理装置的进气端与转炉连接，所述烟气燃烧装置包括第一燃烧反应器、第二燃烧反应器、空气进气管路和空气排出管路，所述第一燃烧反应器和第二燃烧反应器内分别填充有氧化态载氧体和还原态载氧体，所述烟气预处理装置的出气端和空气进气管路通过换向阀一分别与所述第一燃烧反应器和第二燃烧反应器的进气端连接，所述第一燃烧反应器和第二燃烧反应器的出气端通过换向阀二分别连接二氧化碳净化回收装置和空气排出管路。

进一步的，所述烟气预处理装置包括汽化冷却烟道和用于除去转炉烟气中大颗粒灰尘的粗除尘器，所述汽化冷却烟道与转炉连接，所述粗除尘器的出气口与所述换向阀一连接。

进一步的，所述烟气预处理装置的进气端与转炉之间设置有炉口密封保护件，所述炉口密封保护件设置在转炉的炉口处。

进一步的，所述二氧化碳净化回收装置包括依次连接的高温余热锅炉、气体净化机构、压缩机和二氧化碳储罐。