Способ очистки агломерационных газов Советский патент 1981 года по МПК C22B1/16 

I

.Изобретение относится к агломерации железорудных материалов и может быть использовано при санитарной очистке отходящих агломерационных газов от окислов серы и окиси углерода.

Известен способ очистки агломерационных газов от окислов серы путем введения в аглошихту повышенных количеств флюсов (извести, известняка и т.п,, при производстве агломерата повышенной основности LI J.

Однако очистка аглогазов достигается за счет .уменьшения степени да- сульфации аглошихты, в результате чего в состав аглогазов переходит меньшая часть серы, сера аглопп хты полезно не используется, а наоборот приводит -к повьш1енной сернистости агломерата. Другим недостатком этого способа является низкая степень очистки агдогазов.от сернистых соединений. Так, даже при модуле основности СаО

5 степень десульфурации

m

SiO

аглошихты 31%, т.е. степень очистки аглогазов не превышает 60% по сравнению с производством агломерата среднеотраслевой основности m 1,2-1,3, когда степень десульфурации аглошихты составляет в среднем 75-85%.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, по которому обезвреживание газовПроизводят в каталитических реакторах путем восстановления сернистого ангидрида восстановителями (метаном, окись углерода и др.) до элементарной серы в присутствии катализаторов, например, содержащих окислы алюминия и железа. При этом степень десульфурации газов достигает 90% 2.

Недостатком известного способа является то, что процесс восстановления протекает при высоких температурах (свыше ) поэтому для обезвреживания агломерационных газов, имеющих среднюю тe mepaтypy в газосборных коллекторах порядка , их предварительно нужно подогревать за счет посторонних .источников тепла. Кроме того, размещение катализаторов в реакторах требует предварительно тонко очистки газов от пьши, а также приме нения веществ восстановителей, что усложняет аппаратурное оформление и удорожает очистку газов. Цель изобретения - сокращение теп ловых затрат на подогрев агломерационных газов, и удешевление очистки газов.. . , Поставленная цель до стигается тем гато катализаторы измельчают до круп;ности частиц мельче 0,25 мм, а затем перемешиваю с агломерационной шихтой перед подачей-последней на спекание и процесс восстановления окислов серы осуществляют в слое спекаемой шихты на агломашине. Кроме того, в качестве катализатора процесса восстановлення применяют угленосную породу из терриконов угольных шахт, содержащзпо 20-50 вес.% А22,0., и 10-25 вес.% Тщательное смешивание катализаторов с агломерационной шихтой перед подачей ее на спекание обеспечивает протекание процесса восстановления окислив серы до элементарной серы непосредственно в слое спекаемой шихты благодаря чему значительно упрощается аппаратурное оформление процесса газо очистки, поскольку становится применение каталитических реакторов. Кроме того, исключается необходимость затрат тепла на подогрев агломерационных газов, поскольку процесс восстановления окислов серы протекает с достаточной скоростью в присутствии катализаторов при физических условиях, образующихся в слое спекаемой агл шихты. Помимо этого, исключается также необходимость расходования веществ-восстановителей, поскольку восстановление окислов серы происходит за счет окиси углерода, образующейся при спекании внутри слоя аглошихты. Это явление позволяет частичнообезвредить агломерационные газы и от окиси углерода, поскольку на восстановление одной молекулы двуокиси серы расходуется две молекулы .окиси углерода. Измельчение катализаторов до крупности не более 0,25 мм позволяет осуществлять процесс восстановления при минимальном расходе кагалц затора {при большей крупности помолй потребуется 11Овьш1енный расход катализатора, а при. более тонком помоле возрастает вынос катализатора из слоя аглошихты с отходящими газами). Использование в качестве катализатора угленосной породы из терриконов угольных шахт {состав В вес.% Alg Oj 20-50, 10-25, SlOg и проч. - остальное) позволяет полезно использовать последнюю, кроме того, в угленосной породе содержится железо, что уменьшает разубоживание агломерата по железу (по сравнению, например, с активной окисью алюминия). Образовавшаяся элементарная сера в газообразном состоянии отгоняется из слоя аглошихты потоком аглогазов и уносится через вакуум-камеры в газо.сборный коллектор агломашины, где при, температуре агЛогазов, равной 120150 С, конденсируется на частицах пьши, уносимой аглогазами, а з.атем улавливается вместе с пылью в существующих пылеуловителях агломашины. Содержание серы в пыли может составлять 2050 вес.% (в зависимости от начальной сернистости спекаемой аглошихты). Из уловленной пыли сера может быть извлечена любым известным способом (например, выплавкой с помощью пара) и использована в народном хозяйстве. Начальная концентрация окислов серы в аглогазах составляет обычно на разных аглофабриках 0,03-0,3% при концентрации окиси углерода 1 об.%. -Таким образом, ресурсов окиси углерода в аглогазах достаточно для полного восстановления всех окислов серы до элементарной серы. Степень превращения окислов серы вэлементарную серу по предлагаемому способу составляет 82-94% (при- высоте слоя спекаемой аглошихты соответственно 200-600 мм), что вполне достаточно для удовлетворения санитарных норм. Катализатор для осзществления предагаемого способа дешев и в больших количествах имеется поблизости от металлургических заводов. Пример. В агломерационную шихту вводят измельченньй до крупности астиц мельче 0,25 мм катализатор в количестве 2 вес.%, содержащий окислы елеза (Fe/jO 21) и окислы алюминия ( 2Ц%}. Измельченный катализатор (угленосную породу из террикона угольной шихты ) тщательно перемешивают с аглошихтой, после чего

)Ьр6в6дят спекание. Образующиеся при спекании шихты окислы серы (( преимущественно SOg, а 2-3% серы представлено бОа,) восстанавливают в слое шихты до элементарной серы, которая кон- 5 денсируется на агломерационной пыли и. улавливается вместе с последней в пьтеулоБителе.

При скорости просасывания воздуха через слой спекаемой шихты 0,7 м/с ю (что соответствует среднеотраслевому показателю по Минчермету СССР) степень восстановления окислов серы составляет 83 и 94% при высоте слоя спекаемой шихты соответственно 200 и 15 600 мм. Пропорционально сокращается выход окиси углерода с аглогазами (в стехиометрическом отношении CO:S02 2:1 . При введении в аглошихту максимального количества катализатора 20 f2%) содержание железа в агломерате снижается не более, чем на 0,8%. Качество агломерата и показатели процесса аглог ерации не ухудшаются.

Использование предлагаемого спосо- 25 ба обезвреживания агломерационных га- зов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимзш ёстЪа:

а)сокращается на 83-94% выход зо окислов серы с аглогазами, одновременно в стехиометрическом отношении COrSO 2:1 сокращается выход окиси углерода;

б)исключается необходимость рас- 35 ходования тепла на подогрев аглогазов перед очисткой;

в упрощается аппаратурное оформление системы газоочистки;

г)удешевляется очистка аглогазов;

д)сера аглошихты может быть полезно использована в народном хозяйстве.

Формула изобретения

1.Способ-очистки агломерационных газов, путем восстановления окислов серы до элементарТйой cejpы в присутствии катализаторов, например, содержащих окислы алюминия и железа, о тли чающийся тем, что, с цель сокращения тепловых затрат и удешевления очистки газов, катализатор измельчают и перемешивают с агломерационной шихтой перед подачей на спекание.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью- сокращения расхода катализатора, последний измельчают до размера частиц мельче 0,25 мм.

3.Способ попп. 1и2, отличающий с,я тем, что ,в качестве катализатора используют угленосную породу из терриконов угольных шахт, содержащую, например, 20-50 вес.%

и 10-25 вес.% .

2%

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сталь. 1970, № 12, с. 1065-1069

2.Вилесов Н.Г., Костюковская А.А Очистка выбросных газов. Киев, Техника, 1971, с. 162-170.