Способ очистки восстановительного газа Советский патент 1993 года по МПК B01D53/34 C21B13/00 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в энергетической, химической и других отраслях промышленности, где требуется восстановительный синтез-газ с низким содержанием серы

Цель изобретения - повышение степени очистки газа и снижение содержания серы в металлическом железе

Поставленная цель достигается тем, что сера связывается с горячим губчатым железом при температуре 530-580°С с последующей регенерацией гранул губчатого железа путем термического разложения мо- носульфидэ железа в восстановительной атмосфере, для чего блок сероочистки по мере насыщения продувают газом при температуре 830-1030°С

Сущность изобретения заключается в следующем

Процесс сероочистки осуществляется при низких температурах и вынесен из восстановительной печи Это позволяет регенерировать гранулы губчатого железа и многократное его использование, что дает

большую экономию материала и сокращения транспортных расходов за счет уменьшения расхода адсорбента Гранулы губчатого железа являются целевым продуктом предлагаемого способа и они не требуют измельчения и сортировки, т.к обладает примерно одинаковыми размерами, что немаловажно для уменьшения гидравлического сопротивления слоя Следует также отметить, что гранулы губчатого железа позволяют повысить качество получаемого целевого продукта Это связано с тем, Что гранулы обладают высокой механической прочностью, что исключает появление мелких частиц, загрязняющих готовый продукт. Таким образом, данная схема осуществления процесса сероочистки придает способу возможность получения качественного восстановительного газа в независимости от исходного содержания серы.

Пример 1. Для определения наиболее оптимального температурного режима сероочистки были проведены исследования при температуре 480-680°С через каждые 50°С Опытным путем установлено что темё

Јь VI

пература восстановительного синтез-газа, полученного газификацией угля водяным паром, оказывает заметное влияние на степень сероулавливания (Zs) и количество утилизированного тепла (Оут) на 1 кг реагентов (табл.1). При этом газ получали в плазменном реакторе полезной мощностью 30 кВт с подачей 13,1 кг/ч измельченного подмосковного угля зольностью 48%. Полученный восстановительный синтез-газ содержат 0,33 кг/ч сероводорода.

Из таблицы следует, что выше температуры 580°С степень сероулавливания (Zs) снижается, наблюдается также уменьшение количества утилизированного тепла (Оут) на 1 кг реагента при температуре 530°С.

Наиболее оптимальный температурный режим сероочистки наблюдается при 530- 580°С. Учитывая, что ниже температуры 570°С восстановление оксида железа происходит по схеме Рг20з РезСМ FeMer, следует рекомендовать температуру сероочистки 550-570°С.

Пример 2. Проведены эксперименты по регенерации гранул губчатого железа в отдельном блоке сероочистки при температуре 830-1030°С с выводом серы с сероуло- витель. При этом осуществляли наружный нагрев блока и гранулы продували восстановительным газом, например Н2.

Опытным путем установлено, что температура нагрева оказывает сильное влияние на концентрацию моносульфида железа (Срез) в гранулах губчатого железа (табл.2) и на степень термического размягчения этих гранул.

0

5

5

0

0

5

Из таблицы -следует, что нагрев гранул губчатого железа на 830-1030°С обеспечивает удаление серы полностью. Повышение температуры нагрева выше 1030°С не рекомендуется, т.е. при этом гранулы губчатого железа могут размягчаться и слипаться, что нарушает газопроницаемость слоя. Также не целесообразно снижение температуры нагрева менее 830°С;при этом концентрация моносульфида железа все еще велика.

Таким образом, использование данного изобретения позволит значительно снизить содержания серы в восстановительном газе, что существенно повышает качество получаемого, губчатого железа, независимо от содержания серы в исходном газе. Технико- экономическая эффективность заявляемого решения сводится к упрощению процесса высокотемпературной сероочистки за счет снижения температуры сероочистки.

Формула изобретения Способ очистки восстановительного газа, используемого в производстве металлического железа из оксида железа, от сероводорода путем контактирования исходного газа с губчатым железом при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и снижения содержания серы в металлическом железе, процесс ведут при 530-580°С с последующей регенерацией губчатого железа при 830-1030°С в восстановительной атмосфере.

Таблица 1

Изобретение относится к способам очистки от сероводорода восстановительного газа, используемого в металлургии при получении металлического железа из оксида железа Сущность способа заключается в том, что очищаемый газ пропускают через губчатое железо при 530 580°С с последующей регенерацией его при 830 1030°С в восстановительной атмосфере 2 табл

Таблица 2