Способ очистки отходящих агломерационных газов Советский патент 1980 года по МПК B01D53/62 B01D53/76 

Изобретение относится к очистке дымовых газов от окиси углерода и может быть использовано для очистки отходящих газов агломерационного производства.

Известен способ низкотемпературного окисления токсичной окиси углерода до нетоксичной в присутствии различных катализаторов, однако внедрение его в промыишенности затруднено в результате необходимости создания громоздких очистных сооружений, подогрева отходящих газов до 90-130°С, тщательной очистки агломерационных газов от пыли, забивающей насадку слоя катализатора и от окислов серы отправляющих катализатор 1 .

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ селективного каталитического окисления окиси-углерода, по которому исходный газ проходит через сатуратор, где при 112С и давлении 1,1 атм он насыщается водным паром, .затем поступает в теплообменник для подогрева до 126-140°С, после чего газ подается в реактор первой ступени очистки и при 140-190 С и объемной скорости 10000-14000 ,где содержание в нем окиси углерода снижается с 2,5 до 0,2-0,5%.Далее газ направляется через конденсатор влаги в абсорбер, орошаемый раствором амина, для удаления углекислого газа. После нагрева во втором теплообменнике до 170°С газ поступает в реактор второй ступени очистки, в котором осуществляется повторная очистка его до содержания окиси угле. рода в газе около 0,001% 2.

Недостаток этого способа заключается в необходимости создания двух ступеней очистки газов, а также низкой степени очистки газов от окиси углерода.

Цель изобретения - упрощение процесса и повышение степени очистки агломерационных газов от окиси углерода.

Цель достигается способом очистки 5 отходящих агломерационных газов от окиси углерода путем конверсии водяным паром, в котором последний при

120-300 С в количестве 2,5-3,5% на каждый процент кислорода отходящих газов сверх 3% подают в воздушный

поток, поступающий на процесс спекания агломерационной шихты.

При содержании твердого топлива в агломерационной шихте менее 4% зона горения состоит из одной лишь окислительной области. При повышенных расходах топлива, когда содержание кислорода в газовой фазе .не превышает 3-4%, дополнительно образуется восстановительная область. При наличии восстановительной области увеличение содержания водяного пара в просасываемом через слой шихты воздухе приводит к сдвигу реакции н- С Hg + СО вправо и содержание окиси углерода в отходящих газах повышается.

При расходе топлива восстановительная область в зоне горения топлива шихты фактически не образуется. В этом случае увлажнение просасываемого воздуха приводит к снижению концентрации окиси углерода в отходящих газах, в зависимости от конкретных условий процесса спекания, на 20-50%, причем расход пара поддерживают в пре делах 2,5-3,5% на каждый процент кислорода в /отходящих газах сверх 3%.Для предотвращения конденсации водяного пара в верхней части пирога агломерата температуру пара поддерживают в пределах 120-300°С.Увлажнение воздуха осуществляют любым из известных способов путем подачи пара через систему распылителей, форсунок, насадок и т, п.

Таким образом, в предлагаемом способе процесс конверсии окиси углерода водяным паром совмещен с собственно технрлогическим процессом, поэтому необходимость в осуществлении первой ступени известного каталитического способа очистки газов отпадает

Пример, Влияние увлажнения воздуха на содержание окиси углерода в отходящих газах агломерационного производства исследуют в лабораторных условиях на агломерационной установке. Водяной пар получают в электрическом парообразователе,Расход пара контролируют по количеству поступающей в преобразователь воды при помощи ротаметра типа PC ЗА, Скорость просасывания воздуха через слой шихты во время опыта поддерживали на уровне 0,3 м/сек.

После зажигания топлива агломерационной шихты газовой горелкой, процесс спекания в течение 6-7 мин ведут на обычном атмосферном воздухе с отбором на химический анализ 6 проб отходящего газа. Так, например, усредненный состав отходящего газа без использования водяного пара имел 2,11% СО. Затем спекание вели с подачей в просасываемый воздух водяного пара, на химический анализ также отбирсши 6 проб отходящего газа. При этом содержание окиси углерода в отходящем газе составило 1,87%.

Степень снижения концентрации СО составляет 11,4%. Влияние степени увлажнения просасываемого воздуха на состав отходящего газа представлено в таблице.

Таблица

13,8 11,6 11,5 10,0 12,0 10,7 10,8 10,7 13,5 10,7 12,4

11,4

3,7

14,9 5,7 5,6 12,1

12,2 11,7 5,4 28,2

10,7 7,4 51,4 6,5 12,0 56,2 10,3 8,8 41,1 11,5 5,8 33,3 6,2 11 ,6 55,5 9,1 9,7 38,1 10,6 8,4 12,5 5,9 41,2 Описанный способ позволяет без значительных капитальных затрат сок ратить количество выбрасываемой в атмосферу окиси углерода на 20-40%. Использование технологического пара затраты на очистку агломерационного газа составл5пот всего О ,06-0 ,08 руб на тонну агломерата. При плановой производительности агломерационной машины площадью спекания 312 ,5 млн т/год отказ от первой ступе ни каталитической очистки газов за счет.совмещения процесса предварительной очистки с процессом агломерации дает ожидаемый экономический эффект в размере 450 тыс. руб/год. Формула изобретения Способ очистки отходящих агломер ционных газов,образующихся при спек

Продолжение таблицы НИИ агломерационной шихты от окиси углерода путем конверсии водяным паром, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения степени очистки, водяной пар при температуре 120-300с в количестве 2,5-3f5%-на каждый процент кислорода отходящих газов сверх 3% подают в воздушный поток, поступающий на процесс спекания агломерационной шихты. Источники инфЬрмации, принятые во внимание при экспертиз. 1.Тезисы докладов Всесоюзного семинара Очистка промышленных сточных и газовых выбросов в атмосферу на предприятиях черной металлургии , Харьков, 1974, 2.Семенова Т.Д. Лейтес И.Л,Очистка технологических газов, М,, 1969,. с, 317-321.