AT507003A1 - Prozessgas-reinigungseinrichtung für eine schmelzreduktionsanlage zur gewinnung von roheisen - Google Patents

Description

·· ·· ···· · ·· ·· 200623727 Beschreibung • · · · ··♦· · · · • · · · · ····· ♦ · · · · >···· ♦ ♦··· -W # · · · ·· ·· · ♦·♦ ·· ··

Prozessgas-Reinigungseinrichtung für eine Schmelzreduktionsan-lage zur Gewinnung von Roheisen 5

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prozessgas-Reinigungseinrichtung für eine einen Reduktionsreaktor und 10 einen Einschmelzvergasungsreaktor umfassende Schmelzreduktionsanlage zur Gewinnung von Roheisen, wobei ein erstes Leitungssystem zur Ableitung eines Gichtgases vom Reduktionsreaktor und ein zweites Leitungssystem zur Ableitung eines Generatorgases vom Einschmelzvergasungsreaktor vorgesehen sind, 15 wobei innerhalb des ersten und des zweiten Leitungssystems vorzugsweise Vorwascheinrichtungen zur Vorreinigung des Gichtgases bzw. des Generatorgases angeordnet sind und wobei das erste und das zweite Leitungssystem jeweils zu einem vorzugsweise als Ringspaltwäschersystem ausgebildten Nasswäschersys-20 tem führen, in welchen das Gichtgas bzw. das Generatorgas mit Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit beaufschlagbar und der Durchfluss des Gichtgases bzw. des Generatorgases mittels eines oder mehrerer, einen Regelspalt variierenden Regelkörpers drosselbar ist, wobei die in die Nasswäschersysteme eingebrachte, mit 25 Verunreinigungen bzw. Stäuben des Gichtgases bzw. des Generatorgases versetzte Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit sammel- und abführbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein korrespondierendes Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9. 30

Stand der Technik

Eine zur Gewinnung von Roheisen oder Stahlvorprodukten eingesetzte Schmelzreduktionsanlage umfasst in z.B. aus dem COREX-35 oder aus dem FINEX-Verfahren bekannter Weise zwei in Serie geschaltete Systeme, nämlich einen oder mehrere Reduktionsreaktoren und einen Einschmelzvergasungsreaktor. t ·· ··*· 200623727 z :

Beim Reduktionsreaktor gemäß dem COREX-Verfahren handelt es sich um einen schachtförmigen Behälter, in welchen metallurgische Einsatzstoffe bzw. Erzstücke (hauptsächlich oxydische Eisenerze) samt allfälliger Additive über eine Öffnung im 5 Haubenbereich eingefüllt werden.

Der Reduktionsreaktor weist in seinem Bodenbereich eine Austragsöffnung auf, durch welche die metallurgischen Einsatzstoffe mittels einer Fördereinrichtung in den unterhalb des 10 Reduktionsreaktors angeordneten Einschmelzvergasungsreaktor chargierbar sind. Im Haubenbereich des Reduktionsreaktors ist eine zweite Öffnung angeordnet, über die ein erstes Leitungssystem angeschlossen ist, welches einer Ableitung von Gichtgas dient. 15

Beim Einschmelzvergasungsreaktor handelt es sich um einen an seiner Innenseite feuerfest ausgekleideten Behälter, dessen Haubenbereich drei Öffnungen aufweist. Über eine erste Öffnung werden metallurgischen Einsatzstoffe in den Einschmelzverga-20 sungsreaktor befördert. Über eine zweite Öffnung wird mittels einer Beschickungsvorrichtung Kohle oder kohlenstoffhältiges Material in den Einschmelzvergasungsreaktor befördert.

Durch eine Feuerung des über eine Sauerstoffleitung mit Sauer-25 stoff vergasten kohlenstoffhältigen Materials wird Über eine Sauerstoffleitung wird im Herdbereich des Einschmelzvergasungsreaktor Sauerstoff zugeführt, womit die eingesetzten kohlenstoffhältigen Materialien vergast werden und 30 innerhalb des Einschmelzvergasungsreaktors ein Prozessgas erzeugt wird, welches im Folgenden als Generatorgas bezeichnet sei. Das Generatorgas besteht hauptsächlich aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff und wird über eine dritte Öffnung im Haubenbereich des Einschmelzvergasungsreaktors durch ein zweites Lei-35 tungssystem abgeführt. Der überwiegende Anteil des solcherart abgeführten Generatorgases wird als Reduktions-Prozessgas nutzbar gemacht und über eine Zuführleitung in den Reduktionsreaktor eingeleitet. Die im Reduktionsreaktor gehaltenen metallurgischen Einsatzstoffe werden durch die Begasung mit dem • · φφ ΦΦ· φ φ φ φ ·· • ·· · ···· φ φ 9 200623727 : :: : ι* i : • Φ ·· · ··· Φ· 99

Generatorgas chemisch reduziert bzw. die oxydischen Eisenerze werden zu sogenanntem „Eisenschwamm" reduziert.

Dieser feste Eisenschwamm wird in weiterer Folge mittels der 5 Fördereinrichtung über einen Fallschacht kontinuierlich in den Einschmelzvergasungsreaktor eingebracht und dort endreduziert bzw. geschmolzen. Ähnlich wie bei einem konventionellen Hochofenprozess sammelt sich das geschmolzene Roheisen samt Schlacken im Bodenbereich des Einschmelzvergasungsreaktors und kann 10 von diesem schließlich abgestochen werden. Das Roheisen wird in einem Stahlwerk durch Frischprozesse zu Stahl weiterverarbeitet oder wird als Direktprodukt in Form von Gusseisen verwendet . 15 Im Einschmelzvergasungsreaktor wird das Aufrechterhalten eines konstanten Betriebsdrucks von üblicherweise 4-5 bar angestrebt. Der Betrieb unter erhöhten Druck ist wirtschaftlichen Gründen günstig, da die spezifische Leistung der Reaktoren je Volumeneinheit mit dem Druck steigt. Es bedarf daher 20 eines innerhalb des zweiten Leitungssystems angeordneten

Druckregelsystems, mittels welchem der Betriebsdruck des Einschmelzvergasungsreaktors konstant gehalten wird.

Zum Zwecke einer solchen Betriebsdruckregelung wird ein Teil 25 des hauptsächlich als Reduktions-Prozessgas für den/die Reduktionsreaktor (en) nutzbar gemachten Generatorgases über ein zweites Nasswäschersystem geführt und aus dem zweiten Leitungssystems abgeführt und in eine Exportgasleitung bzw. in einen Speichertank gespeist. Dieses aus dem zweiten Leitungs-30 System abgeführte Generatorgas wird als „Excessgas" bezeichnet .

Es versteht sich, dass bei einer effizient arbeitenden Schmelzreduktionsanlage ein möglichst geringer Anteil an Gene-35 ratorgas abfließen soll. Der Abfluss einer gewissen Generatorgasmenge als „Excessgas" (üblicherweise ca. 2000 bis 10000 m3/h) ist jedoch unumgänglich, um den Betriebsdruck im Ein-schmelzvergasungsreaktor zuverlässig zu regeln. 200623727 ί ί ί ί f 4 : ί :**: ·· »♦ ♦ ··# ·* ··

Sowohl das aus dem/den Reduktionsreaktor(en) abgeführte, auch als „Topgas" bezeichnete Gichtgas, als auch das aus dem zweiten Leitungssystem abgeführte Generatorgas bzw. „Excessgas" werden jeweils in einem Nasswäschersystem gereinigt und ge-5 kühlt. Hierbei ist im ersten Leitungssystem ein erstes Nasswäschersystem zur Reinigung bzw. Kühlung des Gichtgases vorgesehen, während im zweiten Leitungssystem ein zweites Nasswäschersystem zur Reinigung bzw. Kühlung des Generatorgases vorgesehen ist. Jedes dieser Nasswäschersysteme kann eine 10 beliebige Anzahl an hintereinander oder nebeneinandergeschalteten Nasswäscher umfassen.

Die bevorzugte Ausführungsform für Nasswäscher sind Ringspaltwäscher nach der sogenannten Venturi-Bauform mit einem axial 15 verstellbaren, konischen Regelkörper in einem als Venturi-Kehle vorgesehenen Abzugskanal. Gegenständliche Nasswäscher können jedoch auch in alternativer Weise ausgeführt sein. Anstelle eines konischen Regelkörpers wäre etwa der Einsatz einer verstellbaren Klappe innerhalb des Abzugskanals denk-20 bar.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Prozessgas-Reinigungseinrichtung finden gattungsgemäße Ringspaltwäscher nach der Venturi-Bauform Einsatz. 25

Zwischen dem Regelkörper und dem Abzugskanal des Ringspaltwäschers ist ein Regelspalt ausgebildet, welcher durch ein axiales Verschieben des Regelkörpers vergrößert oder verkleinert werden kann. 30

Vor dem Regelkörper, mitunter auch innerhalb des Regelspalts, ist eine Düseneinrichtung zum Eindüsen einer Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit angeordnet, mittels welcher das heranströmende Gichtgas bzw. das Generatorgas besprüht werden. 35

Mittels der Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit wird das üblicherweise bereits in Vorwascheinrichtungen vorgekühlte und vorgereinigte Gichtgas bzw. Generatorgas weiter abgekühlt und gereinigt, wobei die Vorwascheinrichtungen hauptsächlich eine Kühlungs- ·· ···· • ·· ·· ·· · t · · 200623727 3 : ·· ·· · ··· ·· ·· funktion erfüllen, während die eigentliche Reinigung des Gichtgases bzw. Generatorgases hauptsächlich von den Nasswäschersystemen übernommen wird. 5 Eine Prozessgas-Reinigungsanlage einer Schmelzreduktionsanlage gemäß dem Stand der Technik ist so angelegt, dass dem ersten Nasswäschersystem des das Gichtgas führenden ersten Leitungssystems als auch dem zweiten Nasswäschersystem des das Generatorgas führenden zweiten Leitungssystems jeweils eine eigene 10 Tropfenabscheideeinrichtung nachgeschaltet ist.

Jede dieser Tropfenabscheideeinrichtungen weist ein eventuell mit Verwirbelungseinbauten versehenes Gehäuse auf, mittels welchem die in das jeweilige Nasswäschersystem eingebrachte, 15 mit Verunreinigungen bzw. Stäuben des Gichtgases bzw. des

Generatorgases versetzte Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit gesammelt und über einen im Bodenbereich der Tropfenabscheideeinrichtung vorgesehenen Abfluss abgeführt wird. 20 Das in den Nasswäschersystemen gewaschene und gekühlte Gichtgas bzw. Generatorgas wird über eine Auslassöffnung im Gehäuse der Tropfenabscheideeinrichtung in Richtung der Exportgasleitung geleitet, von der die aus dem Prozessgas-Reinigungssystem gewonnenen Prozessgase einer weiteren Nutzung, z.B. zur Ener-25 gie- bzw. Wärmegewinnung in Generatoren oder Heizanlagen zugeführt werden.

Gemäß dem Stand der Technik mündet also das erste Nasswäschersystem in einer ersten Tropfenabscheideeinrichtung, während 30 das zweite Nasswäschersystem in einer zweiten Tropfenabscheideeinrichtung mündet.

Eine derartige Vorsehung zweier Tropfenabscheideeinrichtungen ist aufwändig und beansprucht viel Platz in einem dafür vorge-35 sehenen Anlagenturm. Dies ist insbesondere nachteilig bei einer Nachrüstung bereits bestehender Hüttenwerke mit COREX-/FINEX-Technologie, da die Platzverhältnisse nur beschränkt vorhanden sind.

·· ·· • · · • · ·· • · · • · · • · · 200623727 Üblicherweise umfasst das zweite Nasswäschersystem hierbei zwei Ringspaltwäscher, wobei eine erste Speiseleitung des zweiten Leitungssystems in einen ersten Ringspaltwäscher des zweiten Nasswäschersystems mündet und eine zweite Speiselei-5 tung des zweiten Leitungssystems in einen zweiten Ringspaltwäscher des zweiten Nasswäschersystems mündet. Sowohl die erste Speiseleitung als auch die zweite Speiseleitung des zweiten Leitungssystems ist hierbei mit einem Absperrventil versehen. 10 In Abhängigkeit der jeweils produzierten Generatorgasmenge wird eines der Absperrventile bzw. eine der Speiseleitungen geöffnet und dadurch die Generatorgasmenge wahlweise zum ersten Ringspaltwäscher oder zum zweiten Ringspaltwäscher geleitet. Einer der beiden Ringspaltwäscher ist für den Durchfluss 15 von eher kleinen Generatorgasmengen ausgelegt, während der andere Ringspaltwäscher für den Durchfluss von größeren Generatorgasmengen ausgelegt ist. In Abhängigkeit einer jeweils vorhandenen Generatorgasmenge wird entweder der erste Ringspaltwäscher oder der zweite Ringspaltwäscher zur Reinigung 20 bzw. Kühlung des Generatorgases eingesetzt. Ein derartiges Druckregelsystem bedingt also die Vorsehung mehrerer Ringspaltwäscher und ist somit aufwändig in der Herstellung und in der Wartung. 25 Darstellung der Erfindung

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine einfache und effiziente Prozessgas-Reinigung bei einer zweistufigen Schmelzreduktionsanlage zu ermöglichen. 30

Insbesondere soll das Tropfenabscheidesystem der Prozessgas-Reinigungsanlage möglichst platzsparend ausgeführt und unter möglichst geringem Komponentenaufwand realisierbar sein. 35 Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, das zweite Nasswäschersystem des das Generatorgas führenden zweiten Leitungssystems zu vereinfachen. Hierbei soll ein möglichst effizientes Druckregelsystem bereitgestellt werden, mittels welchem der Abfluss der aus dem zweiten Leitungssystem abge- • · M ···· • · · · · • · · · · • · · · · • · · · · ·· ·· · • ·· ·· ·· · · · · • · · ·· 200623727 -f · · · · m · · · · «·· ·· ·· führten, zur Regelung des Betriebsdrucks des Einschmelzvergasungsreaktors erforderlichen Generatorgasmenge bzw. des „Ex-cessgases" minimiert wird. 5 Erfindungsgemäß werden diese Ziele durch eine Prozessgas-Reinigungseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und ein korrespondierendes Verfahren zur Prozessgas-Reinigung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 9 erreicht. 10

Anspruch 1 richtet sich auf eine Prozessgas-

Reinigungseinrichtung für eine mindestens einen Reduktionsreaktor und einen Einschmelzvergasungsreaktor umfassende Schmelzreduktionsanlage zur Gewinnung von Roheisen, wobei ein 15 erstes Leitungssystem zur Ableitung eines Gichtgases vom mindestens einen Reduktionsreaktor und ein zweites Leitungssystem zur Ableitung eines Generatorgases vom Einschmelzvergasungsreaktor vorgesehen sind. Während z.B. bei einer nach dem COREX-Verfahren arbeitenden Schmelzreduktionsanlage lediglich ein 20 Reduktionsreaktor vorgesehen ist, so können bei alternativen, z.B. nach dem FINEX-Verfahren arbeitenden Schmelzreduktionsanlagen auch mehrere, z.B. hintereinander angeordnete Reduktionsreaktoren vorgesehen sein, in welchen eine stufenweise Vorreduktion der metallurgischen Einsatzstoffe bzw. Erzstücke 25 erfolgt.

Innerhalb des ersten und des zweiten Leitungssystems sind vorzugsweise jeweils eine oder mehrere Vorwascheinrichtungen zur Vorreinigung des Gichtgases bzw. des Generatorgases ange-30 ordnet, wobei das erste und das zweite Leitungssystem jeweils zu einem vorzugsweise als Ringspaltwäschersystem ausgeführten Nasswäschersystem führen, in welchen das Gichtgas bzw. das Generatorgas mit Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit beaufschlagbar und mittels eines oder mehrerer, einen Regelspalt variierenden 35 Regelkörpers drosselbar sind, wobei die in die Nasswäschersysteme eingebrachte, mit Verunreinigungen bzw. Stäuben des Gichtgases bzw. des Generatorgases versetzte Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit sammel- und abführbar ist. Es sei angemerkt, dass anstelle der Vorwascheinrichtung auch eine trocken arbeitende ·· ·« ···· • · · · · • · · · · • · · · · • · · * · ·· ·· · • ·« ·· ·· · · · · 200623727 • · · ·· 3· · · · • · · · ··· ·· ··

Entstaubungseinrichtung wie z.B. ein Gaszyklon, ein Prallabscheider oder ein Filter angeordnet sein kann, um das Gichtgas bzw. das Generatorgas vorzureinigen. 5 Erfindungsgemäß ist eine gemeinsame Tropfenabscheideeinrichtung vorgesehen, in welche sowohl das erste Nasswäschersystem des das Gichtgas führenden ersten Leitungssystems als auch das zweite Nasswäschersystem des das Generatorgas führenden zweiten Leitungssystems mündet. 10

Fortan ist also nur noch eine einzige Tropfenabscheideeinrichtung erforderlich, um die mittels der Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit gebundenen Verunreinigungen und Stäube des „Topgases" und des „Excessgases" zu sammeln und abzuführen. 15

Da die dem zweiten Nasswäschersystem zugeordnete Tropfenabscheideeinrichtung schon bei Prozessgas-Reingungsanlagen gemäß dem Stand der Technik stark überdimensioniert waren -diese Tropfenabscheideeinrichtungen mussten in der Lage sein, kurz-20 fristige Schwankungen der Generatorgasmenge zwischen 10.000 m3/h und 200.000 m3/h zu bewältigen -, muss eine erfindungsgemäße gemeinsame Tropfenabscheideeinrichtung für das erste und das zweite Nasswäschersystem, welche also zusätzlich zum Generatorgas auch noch das aus dem Reaktionsreaktor stammende 25 Gichtgas aufnimmt, nur geringfügig größer dimensioniert sein als ein gemäß dem Stand der Technik alleine dem zweite Nasswäschersystem zugeordneter Tropfenabscheider.

Der Raum, welcher also durch den fortan wegfallenden Tropfen-30 abscheider des ersten Nasswäschersystems frei wird, kann also vollständig für anderweitige mit der Schmelzreduktionsanlage assoziierte Vorrichtungen genutzt werden, ohne dass sich eine relevante Vergrößerung des bereits vom Tropfenabscheider des zweiten Nasswäschersystems beanspruchten Platzes ergibt. 35

Gegenüber einer Prozessgas-Reinigungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik kann also eine Tropfenabscheideeinrichtung eingespart werden, woraus eine beträchtliche Platz- und Gewichtsersparnis resultiert. Ein erfindungsgemäßes Tropfenab- 200623727 \ ί! t f 9 l U”: ·· ·· · *·· *« ·· scheidesystem kann unter verhältnismäßig geringem Komponentenaufwand realisiert werden.

Das dem mindestens einen Reduktionsreaktor entnommene Gichtgas und die dem Einschmelzvergasungsreaktor entnommene Generatorgasmenge werden bereits innerhalb der gemeinsamen Tropfenabscheideeinrichtung miteinander verwirbelt und dieses verwirbelte Prozessgasgemisch kann über eine einzige Auslassöffnung der Tropfenabscheideeinrichtung als Exportgas direkt in die Exportgasleitung bzw. in einen Speichertank eingespeist werden.

Obwohl die über das zweite Nasswäschersystem geführte Generatorgasmenge prozessbedingt stark schwankt, kann zufolge der nun bereits vor der Tropfenabscheideeinrichtung stattfindenden Vermischung der Generatorgasmenge mit der über das erste Nasswäschersystem geführten (im Vergleich zur Generatorgasmenge viel größeren) Gichtgasmenge eine relativ konstante Einlaufgeschwindigkeit des Prozessgasgemisches in die Tropfenabscheideeinrichtung und somit auch in die Exportgasleitung erzielt werden.

Eine besonders kompakte Bauweise ergibt sich, indem das erste Nasswäschersystem und das zweite Nasswäschersystem und die Tropfenabscheideeinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung in einem gemeinsamen Waschturm angeordnet sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine dem ersten Nasswäschersystem des ersten Leitungssystems nachgeordnete erste Abflussleitung und eine dem zweiten Nasswäschersystem des zweiten Leitungssystems nachgeordnete zweite Abflussleitung in einem Kollektor-Leitungsabschnitt zusammengeführt sind und dieser Kollektor-Leitungsabschnitt in die gemeinsame Tropfenabscheideeinrichtung mündet. Auf diese Weise ergibt sich bereits vor einem Eintritt in die Tropfenabscheideeinrichtung ein Gicht-gas-/Generatorgasgemisch mit einheitlichem Druckniveau. ·· ·· ··«· · ·· ·« • · · · · ·· · ·· 200623727 I Π l Z* 1 hl -1*1 ·· ·· · ··· ·· ··

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Kollektor-Leitungsabschnitt im Wesentlichen tangential in den Mantelbereich einer im Wesentlichen zylindrisch ausgeführten Tropfenabscheideeinrich-5 tung mündet. Auf diese Weise wird das Gichtgas bzw. Generatorgas beim Einströmen in die Tropfenabscheideeinrichtung mit einem Drall versetzt. Mittels dieses Drall-Effektes wird die Fliehkraft nutzbar gemacht, um eine bessere Tropfenabscheidung zu erzielen. 10

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass das zweite Leitungssystem im Bereich einer dem zweiten Nasswäschersystem vorgelagerten ersten Speiseleitung mit einer Druckregeleinrichtung ausgestattet 15 ist, mittels welcher ein im Einschmelzvergasungsreaktor gewünschter Betriebsdruck zufolge einer Regelung des Durchflusses des Generatorgases konstant haltbar ist, wobei das zweite Nasswäschersystem einen unverschließbaren Leckagespalt aufweist, durch welchen - unabhängig von der Stellung eines einen 20 Regelspalt verringernden oder erweiternden, vorzugsweise konisch ausgeführten Regelkörpers - ein permanenter Abfluss von Generatorgas ermöglicht wird.

Hierbei ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante der Er-25 findung eine zur ersten Speiseleitung parallel geschaltete, ebenfalls zum zweiten Nasswäschersystem führende zweite Speiseleitung vorgesehen, wobei die zweite Speiseleitung mit einem Bypassventil ausgestattet ist, mittels welchem im Falle einer eine definierte Generatorgasmenge unterschreitenden, aktuell 30 durch das zweite Leitungssystem geführten Generatorgasmenge die zweite Speiseleitung verschließbar ist und mittels welchem im Falle des Auftretens einer die definierte Generatorgasmenge überschreitenden, aktuell durch das zweite Leitungssystem geführten Generatorgasmenge die zweite Speiseleitung öffenbar 35 ist - sodass die Betriebsdruckregelung in weiterer Folge über ein Verstellen des Regelkörpers des zweiten Nasswäschersystems vorgenommen werden kann. ·· ···· · ·· ·· • · · · ······· 200623727 l l\ ί ί* ΙΑ l l i“: ·· ·· · ··· ·· ··

Da der vom Regelkörper variierte Regelspalt aufgrund der Notwendigkeit, im zweiten Leitungssystem anfallende Kondensatflüssigkeit abzuführen, niemals ganz verschlossen ist, ergibt sich ein unerwünschter Verlust an Generatorgas, welches ja an 5 sich für eine Vorreduktion der im Reduktionsreaktor befindlichen Einsatzstoffe bzw. Erzstücke eingesetzt werden soll.

Mittels eines erfindungsgemäßen Druckregelsystems unter Vorsehung eines beschriebenen Bypassventils kann dieser Verlust an 10 Generatorgas, welcher bei einer Schmelzreduktionsanlage gemäß dem Stand der Technik ca. 1000 m3/h beträgt, deutlich verringert werden. Denn im Falle relativ kleiner, aktuell an das zweite Nasswäschersystem herangeführter Generatorgasmengen kann die zweite Speiseleitung mittels des Bypassventils ver-15 schlossen werden, sodass eine Feinregelung der nun ausschließlich durch die erste Speiseleitung fließenden Generatorgasmengemittels der Druckregeleinrichtung stattfinden kann.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Druckregelsystems 20 ist dessen Flexibilität. Denn selbst im Falle einer plötzlichen Druckerhöhung im Einschmelzvergasungsreaktor und somit einer großen über das zweite Nasswäschersystem abzuführenden Generatorgasmenge kann diese schnell in Richtung der Exportleitung abgeführt werden, indem das Bypassventil bzw. die 25 zweite Speiseleitung geöffnet wird. Die Druckregelung wird dann in weiterer Folge über ein Verstellen des Regelkörpers des zweiten Nasswäschersystems bzw. über ein Variieren des Regelspalts vorgenommen. 30 Während also das zur Generatorgasreinigung vorgesehene zweite Nasswäschersystem üblicherweise zwei Ringspaltwäscher samt zugeordneter Speiseleitungen umfasst, wobei in Abhängigkeit einer jeweils produzierten Generatorgasmenge eine der Speiseleitungen mittels eines Absperrventils geöffnet und dadurch die Generatorgasmenge zum ersten Ringspaltwäscher oder zum zweiten Ringspaltwäscher geleitet wird, so kann erfindungsgemäß ein Ringspaltwäscher eingespart werden. 35 200623727

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In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung weist daher das dem zweiten Leitungssystem bzw. dem Generatorgas zugeordnete zweite Nasswäschersystem jeweils einen einzigen Ringspaltwäscher bzw. einen einzigen, einen Regelspalt variie-5 renden Regelkörper auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist das erste Leitungssystem im Bereich eines dem ersten Nasswäschersystem vorgelagerten Leitungsabschnitts mit einer 10 Flussregeleinrichtung ausgestattet, mittels welcher der Zufluss des vom Reduktionsreaktor abgeführten Gichtgases zum ersten Nasswäschersystem regelbar ist.

Durch eine Koordination des dem zweiten Nasswäschersystem 15 vorgelagerten Druckregelsystems mit der dem ersten Nasswäschersystem vorgelagerten Flussregeleinrichtung kann der Druck des in die Exportleitung eingespeisten Exportgases exakt geregelt werden. 20 Die Ansprüche 9-14 richten sich auf ein zu den vorangehenden Ansprüchen korrespondierendes Verfahren zur Prozessgas-Reinigung einer Schmelzreduktionsanlage.

Anspruch 9 beschreibt ein Verfahren zur Prozessgas-Reinigung 25 einer Schmelzreduktionsanlage zur Gewinnung von Roheisen, wobei aus einem oder mehreren Reduktionsreaktoren mittels eines ersten Leitungssystems abgeführtes Gichtgas und aus einem Einschmelzvergasungsreaktor mittels eines zweiten Leitungssystems abgeführtes Generatorgas vorzugsweise jeweils 30 mittels einer oder mehrerer Vorwascheinrichtungen vorgereinigt und gekühlt werden und wobei das erste und das zweite Leitungssystem jeweils zu einem Nasswäschersystem führen, in welchen das Gichtgas bzw. das Generatorgas mit Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit beaufschlagt wird, wobei die Durchflussmenge 35 des Gichtgases bzw. des Generatorgases jeweils und mittels eines oder mehrerer, einen Regelspalt variierenden Regelkörpers drosselbar ist, wobei die mit Verunreinigungen des Gichtgases bzw. des Generatorgases versetzte Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit gesammelt und abgeführt wird. Erfindungsgemäß ist es ·♦ ♦· ···· · ·· ·· • · · · ······· 200623727 : : : : 2’ 13 : : ·· ·· · ··· ·· ·· vorgesehen, dass das über das erste Nasswäschersystem geführte, mit Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit beaufschlagte Gichtgas und das über das zweite Nasswäschersystem geführte, mit Wasch-bzw. Kühlflüssigkeit beaufschlagte Generatorgas einer gemein-5 samen Tropfenabscheideeinrichtung zugeführt werden.

In einer bevorzugten Verfahrensvariante ist es vorgesehen, dass das über das erste Nasswäschersystem geführte Gichtgas und das über das zweite Nasswäschersystem geführte Generator-10 gas bereits vor Eintritt in die Tropfenabscheideeinrichtung zusammengeführt werden.

Hierbei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das vor der Tropfenabscheideeinrichtung aus der Zusammenführung des Gicht-15 gases und dem Generatorgas erhaltene Prozessgas im Wesentlichen tangential in den Mantelbereich einer im Wesentlichen zylindrisch ausgeführten Tropfenabscheideeinrichtung geführt wird. 20 In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante ist es vorgesehen, dass im zweiten Leitungssystem im Bereich einer dem zweiten Nasswäschersystem vorgelagerten ersten Speiseleitung eine Druckregelung des Generatorgases vorgenommen wird, um einen im Einschmelzvergasungsreaktor gewünschten Betriebsdruck 25 konstant zu halten, wobei im zweiten Nasswäschersystem mittels eines unverschließbaren Leckagespaltes ein permanenter Abfluss von Generatorgas ermöglicht wird.

In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante ist es vorge-30 sehen, dass das Generatorgas über eine zur ersten Speiseleitung parallel geschaltete, ebenfalls zum zweiten Nasswäschersystem führende zweite Speiseleitung führbar ist, wobei die zweite Speiseleitμng im Falle des Auftretens einer eine definierte Generatorgasmenge unterschreitenden, aktuell durch das 35 zweite Leitungssystem geführten Generatorgasmenge mittels eines Bypassventils verschlossen wird, während die zweite Speiseleitung im Falle des Auftretens einer die definierte Generatorgasmenge überschreitenden, aktuell durch das zweite Leitungssystem geführten Generatorgasmenge mittels des Bypass- ·· ·· ···· · ·· ·· • · ♦ · ······· 200623727 5 5 5 5 :* 14 5 : ·· ·· · ··· ·· ·· ventils geöffnet wird, wobei die Betriebsdruckregelung in weiterer Folge mittels eines Verstellens eines Regelkörpers des zweiten Nasswäschersystems vorgenommen wird. 5 In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante ist es vorgesehen, dass innerhalb des ersten Leitungssystems im Bereich eines dem ersten Nasswäschersystem vorgelagerten Leitungsabschnitts eine Flussregelung des Gichtgases vorgenommen wird. 10 Die jeweiligen Vorteile der erfindungsgemäßen verfahrenstechnischen Maßnahmen wurden bereits im Zuge der voranstehenden Vorrichtungsbeschreibung erwähnt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen 15

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt: 20 25 30

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3 Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Schmelzreduktions anlage mit einer daran angeschlossenen Prozessgas-Reinigungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik eine schematische Darstellung einer Schmelzreduktions anlage mit einer daran angeschlossenen erfindungsgemä ßen Prozessgas-Reinigungseinrichtung eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Tropfenabscheidereinrichtung in Draufsicht eine schematische Darstellung eines der Tropfenab Scheideeinrichtung vorgeordneten Ringspaltwäschersys tems gemäß dem Stand der Technik eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Tropfenabscheideeinrichtung samt zweier daran angeschlossener Nasswäschersysteme eine Draufsicht auf die Tropfenabscheideeinrichtung gemäß Fig.5

Ausführung der Erfindung

Fig.l zeigt eine nach dem COREX-Verfahren arbeitende zweistufige Schmelzreduktionsanlage 1 gemäß dem Stand der Technik. 35 ·· ·· ···· • ·* • · • · • ·· • · • · • · • · • • • · ·· • · • · • · • · ♦ • 15 • · • · • · • · ·· ♦ · « ··* ·· ·· 200623727

Diese zur Gewinnung von Roheisen bzw. Stahlvorprodukten eingesetzte Schmelzreduktionsanlage 1 umfasst einen Reduktionsreaktor 3 und einen Einschmelzvergasungsreaktor 4 samt einem Pro-zessgas-Reingungssystem 2.

Beim Reduktionsreaktor 3 handelt es sich um einen schachtförmigen Behälter, in welchen metallurgische Einsatzstoffe bzw. Erzstücke 30 samt allfälliger Additive eingefüllt werden. 10 Der Reduktionsreaktor 3 weist in seinem Bodenbereich eine

Austragöffnung auf, durch welche die metallurgischen Einsatzstoffe 30 mittels einer Förderschnecke 29 in den unterhalb des Reduktionsreaktors 3 angeordneten Einschmelzvergasungsreaktor 4 chargierbar sind. In einem Haubenbereich 3a ist der Redukti-15 onsreaktor 3 an ein erstes Leitungssystems 5 angeschlossen, welches einer Ableitung von Gichtgas 6 dient.

Es sei angemerkt, dass neben dem COREX-Verfahren noch eine Reihe verwandter bzw. weiterentwickelter Schmelzreduktionsver-20 fahren bestehen, bei welchen konstruktive bzw. prozesstechnische Abweichungen von der im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellten Schmelzreduktionsanlage 1 vorgesehen sind. Während bei einer nach dem COREX-Verfahren arbeitenden Schmelzreduktionsanlage 1 lediglich ein einziger Reduktionsreaktor 3 25 vorgesehen ist, so können bei alternativen, z.B. nach dem FINEX-Verfahren arbeitenden Schmelzreduktionsanlagen auch mehrere, z.B. vier in Serie geschaltete Reduktionsreaktoren vorgesehen sein, in welchen eine stufenweise Vorreduktion der metallurgischen Einsatzstoffe 30 im Wirbelschichtverfahren 30 erfolgt, bevor diese dem Einschmelzvergasungsreaktor 4 zugeführt werden.

Beim Einschmelzvergasungsreaktor 4 handelt es sich um einen an seiner Innenseite feuerfest ausgekleideten Behälter, dessen 35 Haubenbereich 4a drei Öffnungen aufweist, über eine erste Öffnung werden metallurgischen Einsatzstoffe 30 in den Ein-schmelzvergasungsreaktor 4 befördert. Über eine zweite Öffnung wird mittels einer Beschickungsvorrichtung 31 Kohle oder koh- 200623727 V· • · · • · · • · · • · · ···· ·· ·· ιέ ·*· ·· ·« • · • · • · ·· • · • · • · • · ·· ·· lenstoffhältiges Material 32 in den Einschmelzvergasungsreaktor 4 befördert.

Durch eine Feuerung des über eine Sauerstoffleitung 26 mit 5 Sauerstoff vergasten kohlenstoffhältigen Materials 32 wird innerhalb des Einschmelzvergasungsreaktors 4 ein Prozessgas erzeugt, welches im Folgenden als Generatorgas 8 bezeichnet sei. Das Generatorgas 8 besteht hauptsächlich aus Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (¾) und wird über eine dritte Öffnung 10 im Haubenbereich 4a des Einschmelzvergasungsreaktors 4 durch einen ersten Leitungsabschnitt 7a eines zweiten Leitungssystems 7 abgeführt. Der überwiegende Anteil des solcherart abgeführten Generatorgases 8 wird als Reduktions-Prozessgas nutzbar gemacht und über eine Zuführleitung 33 in den Reduktions-15 reaktor 3 eingeleitet. Die im Reduktionsreaktor 3 gehaltenen metallurgischen Einsatzstoffe 30 werden durch die Begasung mit dem Generatorgas 8 chemisch reduziert bzw. die oxydischen Eisenerze werden zu sogenanntem „Eisenschwamm" reduziert. 20 Dieser feste Eisenschwamm wird in weiterer Folge mittels der Förderschnecke 29 über einen Fallschacht kontinuierlich in den Einschmelzvergasungsreaktor 4 eingebracht und dort endreduziert bzw. geschmolzen. Ähnlich wie bei einem konventionellen Hochofenprozess sammelt sich das geschmolzene Roheisen samt 25 Schlacken 28 im Bodenbereich des Einschmelzvergasungsreaktors 4 und kann von diesem schließlich abgestochen und in Halbzeuge gegossen werden.

Da das aus dem Einschmelzvergasungsreaktor 4 abgeführte Gene-30 ratorgas 8 jedoch sehr heiß ist und eine Verklebung der im Reduktionsreaktor 3 gehaltenen metallurgischen Einsatzstoffe 30 durch zufolge der hohen Temperaturen von ca. 1100°C erweichte, im Generatorgas 8 mitgeführte Feinstäube bewirken würde, wird das Generatorgas 8 zunächst über einen Heißluft-35 Zyklon 23 geführt. Beim Heißluftzyklon 23 handelt es sich um einen Behälter, in welchem das Generatorgas 8 auf ca. 800-850°C abgekühlt und teilweise entstaubt wird. Der im Heißluftzyklon 23 gesammelte Generatorgas-Staub wird über eine Staub-Rückführleitung 27 in den Einschmelzvergasungsreaktor 4 zu- • ·· · 200623727

iy : • ♦ · rückgeführt und dort gemeinsam mit über die Sauerstoffleitung 26 eingebrachtem Sauerstoff verbrannt. Während etwa 80% der Menge des aus dem Einschmelzvergasungsre-5 aktor 4 bzw. aus dem Heißluftzyklon 23 entströmenden Generatorgases 8 als Reduktions-Prozessgas 8a in den Reduktionsreaktor 3 geleitet wird, so werden etwa 20% des Generatorgases 8 (eingezeichnet als Generatorgasmenge 8b) über einen zweiten Leitungsabschnitt 7b des zweiten Leitungssystems 7 zu einer 10 Vorwascheinrichtung 10 geleitet, in welcher die Generatorgasmenge 8b weiter abgekühlt und vorgereinigt wird. Im Inneren der auch als „Quenchwäscher" bezeichneten Vorwascheinrichtung 10 sind vorzugsweise aus Holz gefertigte Lamellen-Pakete angeordnet, welche mittels einer Düseneinrichtung 35 mit Wasser 15 besprüht werden. Das an den Lamellen-Paketen herabrieselnde Wasser wird samt dem aus der Generatorgasmenge 8b gebundenen Staub über ein nicht dargestelltes Abflussrohr abgeführt und einer weiteren Aufbereitung unterzogen. 20 Das solcherart vorgekühlte und vorgereinigte Generatorgas 8c wird aus der Vorwascheinrichtung 10 über einen dritten Leitungsabschnitt 7c des zweiten Leitungssystems 7 abgeführt. Der dritte Leitungsabschnitt 7c des zweiten Leitungssystems 7 verzweigt sich wiederum in drei Speiseleitungen 17, 18, 19, 25 wobei der überwiegende Anteil des in der Vorwascheinrichtung 10 vorgekühlten und vorgereinigten Generatorgases 8c, nämlich ca. 95% (eingezeichnet als Generatorgasmenge 8c' in Fig.l bzw. Fig.2) über die dritte Speiseleitung 19 in einen Kühlkreislauf zur Kühlung des unmittelbar aus dem Einschmelzvergasungsreak-30 tor 4 ausströmenden Generatorgases 8 eingespeist wird.

Der restliche Anteil des in der Vorwascheinrichtung 10 vorgekühlten und vorgereinigten Generatorgases 8c (eingezeichnet als Generatorgasmenge 8d in Fig.l bzw. Fig.2), welcher in 35 Abhängigkeit der aktuell im Einschmelzvergasungsreaktor 4 stattfindenenden Verbrennungsprozesse zwischen 1 % und 5 % schwankt, wird weiter in Richtung eines zweiten Nasswäschersystems 12 geleitet. Der Abfluss dieser Generatorgasmenge 8d wird mittels eines unten noch näher beschriebenen Druckregel- • · • · 200623727 • · • · • · 15 :

Systems so geregelt, dass ein im Einschmelzvergasungsreaktor 4 gewünschter Betriebsdruck z.B. von 5 bar konstant bleibt.

Hierbei wird die auch als „Excessgas" bezeichnete, zur Rege-5 lung des Betriebsdrucks des Einschmelzvergasungsreaktors 4 erforderliche Generatorgasmenge 8d vom dritten Leitungsabschnitt 7c des zweiten Leitungssystems 7 weiter in Richtung der ersten Speiseleitung 17 und der zweiten Speiseleitung 18 geleitet. 10

Es sei angemerkt, dass es anstelle einer Vorsehung mehrerer Speiseleitungen 17, 18 prinzipiell auch denkbar wäre, eine einzige zum zweiten Nasswäschersystem 12 führende Speiseleitung vorzusehen. 15

Ebenso wie das vom Einschmelzvergasungsreaktor 4 über das zweite Leitungssystem 7 abgeführte Generatorgas 8 wird auch das vom Haubenbereich 3a des Reduktionsreaktors 3 über einen ersten Leitungsabschnitt 5a des ersten Leitungssystems 5 abge-20 führte Gichtgas 6 gereinigt bzw. gekühlt. Hierbei wird das

Gichtgas 6 zunächst über eine Vorwascheinrichtung 9 des ersten Leitungssystems 5 geführt, deren Aufbau und Funktionsweise bereits anhand der Vorwascheinrichtung 10 des zweiten Leitungssystems 7 beschrieben wurde. 25

Das in der Vorwascheinrichtung 9 des ersten Leitungssystems 5 vorgereinigte bzw. -gekühlte Gichtgas 6' wird in weiterer Folge über einen zweiten Leitungsabschnitt 5b des ersten Leitungssystems 5 in ein erstes Nasswäschersystem 11 geleitet, 30 welches hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Funktionsweise im Wesentlichen dem zweiten Nasswäschersystem 12 des das Generatorgas 8 führenden zweiten Leitungssystems 7 entspricht.

Der prinzipielle Aufbau eines derartigen, gemäß vorliegendem 35 Ausführungsbeispiel als Ringspaltwäschersystem ausgebildeten Nasswäschersystems 11 bzw. 12, wie er auch dem Stand der Technik entspricht, ist in Fig.4 dargestellt: Das jeweilige Prozessgas - also das Gichtgas 6 oder das Generatorgas 8 - wird über jeweils zugeordnete Leitungsabschnitte 5b/7c' durch einen • · • ·

200623727 in Flussrichtung des Prozessgases 6/8 vorzugsweise konisch verjüngten Abzugskanal 42 hindurchgeführt, innerhalb welchem ein Regelkörper 41 angeordnet ist. Der Regelkörper 41 weist eine zur Mantelfläche des Abzugskanals 42 korrespondierende 5 Form auf und ist ebenfalls in Flussrichtung des Prozessgases 6/8 konisch verjüngt ausgeführt. Zwischen dem Regelkörper 41 und dem Abzugskanal 42 ist ein Regelspalt 40 ausgebildet.

Der Regelkörper 41 ist axial verschiebbar innerhalb des Ab-10 zugskanals 42 gelagert und mittels einer Schubstange 44 an einer z.B. als Hydraulikeinrichtung oder als Stellmotor ausgeführten Antriebseinheit 43 angelenkt, um den Regelspalt 40 in seiner Spaltbreite beliebig verändern zu können. Wird der Regelkörper 41 mittels der Antriebseinheit 43 in Richtung des 15 Pfeiles 45 verstellt, so wird die Spaltbreite des Regelspalts 40 vermindert, da sich die im Wesentlichen parallel zur Mantelfläche des Abzugskanals 42 verlaufende Mantelfläche des Regelkörpers 41 der Mantelfläche des Abzugskanals 42 annähert. In umgekehrter Weise, also bei Verstellung des Regelkörpers 41 20 entgegen der Pfeilrichtung 45, kann die Spaltbreite des Regelspalts 40 vergrößert werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Regelkörper 41 samt korrespondierender Abzugskanäle 42 stufenförmig hinter-25 einanderzuschalten.

Vor dem Regelkörper 41 ist eine Düseneinrichtung 48 zum Eindüsen einer Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit 49 angeordnet, mittels welcher das Gichtgas 6 und das Generatorgas 8 (genauer gesagt, 30 die Generatorgasmenge 8d bzw. das „Excessgas") besprühbar sind. Mittels der Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit 49 wird das in den Vorwascheinrichtungen 9 bzw. 10 bereits vorgekühlte und vorgereinigte Gichtgas 6 bzw. das Generatorgas 8 weiter abgekühlt und gereinigt. Die Vorwascheinrichtungen 9 bzw. 10 er-35 füllen hierbei hauptsächlich eine Kühlungsfunktion und nur eine unwesentliche Reinigungsfunktion, während die eigentliche Reinigung des Gichtgases 6 bzw. Generatorgases 8 von den Nasswäschersystemen 11 bzw. 12 übernommen wird. • · • ·

200623727

Der konisch verjüngte Abzugskanal 42 des Nasswäschersystems 11/12 geht in einen im Wesentlichen zylindrischen Passageabschnitt 46 über, welcher wiederum in einem sich trichterförmig in Flussrichtung des Gichtgases 6 / Generatorgases 8 erwei-5 ternden Mündungsabschnitt 47 übergeht, wobei der Mündungsabschnitt 47 in einer Tropfenabscheideeinrichtung 14 mündet.

Die Tropfenabscheideeinrichtung 14 umfasst ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 50, mittels welchem die in das jeweilige 10 Nasswäschersystem 11, 12 eingebrachte, mit Verunreinigungen bzw. Stäuben des Gichtgases 6 bzw. des Generatorgases 8 versetzte Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit 49 sammel- und abführbar ist. 15 Innerhalb des Gehäuses 50 der Tropfenabscheideeinrichtung 14 können diverse Verwirbelungsaufbauten oder Strömungsgleichrichter 53 angeordnet sein.

Das solcherart gewaschene und gekühlte Gichtgas 6 bzw. Genera-20 torgas 8 wird über eine Auslassöffnung 54 im Gehäuse 50 der

Tropfenabscheideeinrichtung 14 in Richtung einer in den Figuren 1 und 2 ersichtlichen Exportgasleitung 25 weitergeführt.

Die im Gichtgas 6 bzw. im Generatorgas 8 mitgeführten Stäube 25 werden von der Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit 49 benetzt und in einem Bodenbereich 51 des Gehäuses 50 der Tropfenabscheideeinrichtung 14 abgefangen, wo sie gemeinsam mit der in die Leitungsabschnitte 5b/7c' eingedüsten Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit 49 als Schlammwasser über einen Abfluss 52 abgeführt und ent-30 sorgt werden.

Eine in Fig.l gezeigte Prozessgas-Reinigungseinrichtung 2 einer Schmelzreduktionsanlage 1 gemäß dem Stand der Technik ist so angelegt, dass dem ersten Nasswäschersystem 11 des das Gichtgas 6 führenden ersten Leitungssystems 5 als auch dem zweiten Nasswäschersystem 12 des das Generatorgas 8 führenden zweiten Leitungssystems 7 jeweils eine eigene Tropfenabscheideeinrichtung 14a, 14b, so wie in Fig.4 dargestellt, nachgeschaltet ist. Das erste Nasswäschersystem 11 bzw. der zweite 35 ·· ···· 200623727 • · 2ίΐ: • · • ·

Leitungsabschnitt 5b des ersten Leitungssystems 5 mündet also gemäß dem Stand der Technik in einer ersten Tropfenabscheideeinrichtung 14a, während das zweite Nasswäschersystem 12 bzw. die vom dritten Leitungsabschnitt 7c des zweiten Lei-5 tungssystems 7 abzweigenden Speiseleitungen 17, 18 in einer zweiten Tropfenabscheideeinrichtung 14b münden.

In der Konfiguration gemäß Fig.l umfasst das zweite Nasswäschersystem 12 zwei Ringspaltwäscher 12a, 12b, wobei die erste 10 Speiseleitung 17 in einen ersten Ringspaltwäscher 12a des zweiten Nasswäschersystems 12 mündet und die zweite Speiseleitung 18 in einen zweiten Ringspaltwäscher 12b des zweiten Nasswäschersystems 12 mündet. Ebenso könnte das zweite Nasswäschersystem 12 jedoch auch bloß einen einzigen in die erste 15 Tropfenabscheideeinrichtung 14a mündenden Ringspaltwäscher aufweisen.

Jedenfalls wird das über die Auslassöffnung 54a der ersten Tropfenabscheideeinrichtung 14a abgeführte, bereits gereinigte 20 und gekühlte Gichtgas 6'' (das „Topgas") über einen dritten Leitungsabschnitt 5c des ersten Leitungssystems 5 zur Exportgasleitung 25 geleitet, während die über eine Auslassöffnung 54b der zweiten Tropfenabscheideeinrichtung 14b abgeführte, bereits gereinigte und gekühlte Generatorgasmenge 8d' (das 25 „Excessgas") über einen vierten Leitungsabschnitt 7d des zweiten Leitungssystems 7 zur Exportgasleitung 25 geleitet wird. Hierbei werden das Gichtgas 6'' mit dem Generatorgas 8d' bzw. der dritte Leitungsabschnitt 5c des ersten Leitungssystems 5 mit dem vierten Leitungsabschnitt 7d des zweiten Leitungssys-30 tems 7 in einem Kreuzungsbereich 55 miteinander vereinigt.

Die gereinigten und gekühlten Gichtgas- und Generatorgasmengen 6'' und 8d' werden also zusammengeführt und in Form eines Exportgases über die Exportgasleitung 25 einer weiteren Nut-35 zung zugeführt.

Im Unterschied dazu ist bei einer erfindungsgemäßen Prozessgas- Reinigungseinrichtung 2 einer Schmelzreduktionsanlage 1 gemäß Fig.2 eine gemeinsame Tropfenabscheideeinrichtung 14 200623727 • · • · ·· 2£ : • · vorgesehen, in welche sowohl das erste Nasswäschersystem 11 des das Gichtgas 6 führenden ersten Leitungssystems 5 als auch das zweite Nasswäschersystem 12 des das Generatorgas 8 führenden zweiten Leitungssystems 7 mündet (siehe Fig.5 und Fig.6).

Das erste Nasswäschersystem 11 bzw. der zweite Leitungsabschnitt 5b des ersten Leitungssystems 5 mündet also in derselben Tropfenabscheideeinrichtung 14, in welcher das zweite Nasswäschersystem 12 bzw. die vom dritten Leitungsabschnitt 7c des zweiten Leitungssystems 7 abzweigenden Speiseleitungen 17, 18 münden. Dies bedeutet, dass nur noch ein einziges Gehäuse 50, vorgesehen sein muss, um die mittels der Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit 49 gebundenen Verunreinigungen und Stäube des Gichtgases 6' (des „Topgases") und der Generatorgasmenge 8d (des „Excessgases") zu sammeln und abzuführen.

Die Exportgasleitung 25 kann also bei einer erfindungsgemäßen Schmelzreduktionsanlagen-Prozessgas-Reinigungseinrichtung 2 gemäß Fig.2 direkt an die Auslassöffnung 54 der Tropfenabscheideeinrichtung 14 angeschlossen werden, da das dem Reduktionsreaktor 6 entnommene Gichtgas 6' und die dem Einschmelzvergasungsreaktor 4 entnommene Generatorgasmenge 8d bereits innerhalb der Tropfenabscheideeinrichtung 14 - oder bereits in einem der Tropfenabscheideeinrichtung 14 vorgelagerten Bereich - zusammengeführt bzw. miteinander verwirbelt werden (siehe auch Fig.5).

Die gereinigten und gekühlten Gichtgas- und Generatorgasmengen 6' und 8d werden in Form eines Exportgases über die Exportgasleitung 25 einer weiteren Nutzung zugeführt. Das über die Exportgasleitung 25 von der Schmelzreduktionsanlage abtransportierte Exportgas kann hierbei zur weiteren Energie- bzw. Wärmegewinnung nutzbar gemacht werden und diversen Generatoren oder Heizanlagen als Feuerungsmedium zugeführt werden. Insbesondere die von der Generatorgasmenge 8d' bzw. vom „Excessgas" gelieferte Komponente des Exportgases ist ein sehr hochwertiger Energieträger, da jene Generatorgasmenge 8d' im Gegensatz zum durch den Eisenschwamm-Reduktionsprozess im Reduktionsre- ·· ······ · ·· ·· ···· ······· 200623727 · · · · ;* 2$ · · :**; ·· ·· · ··· ·· ·· aktor 3 schon relativ verbrauchten Generatorgas 6'' bzw. „Topgas" einen relativ niedrigen C02~Gehalt aufweist.

Das erste Nasswäschersystem 11 als auch das zweite Nasswä-5 schersystem 12 können anstelle eines einzigen Ringspaltwäschers auch jeweils mehrere Ringspaltwäscher umfassen. Im Falle einer solchen Vorsehung mehrerer Ringspaltwäscher pro Nasswäschersystem 11 bzw. 12 würden sämtliche Ringspaltwäscher in die gemeinsame Tropfenabscheideeinrichtung 14 münden. 10

Das erste Nasswäschersystem 11, das zweite Nasswäschersystem 12 und die Tropfenabscheideeinrichtung 14 können in kompakter Weise in einem gemeinsamen Waschturm z.B. aus Beton oder Blech angeordnet sein. 15

In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine dem ersten Nasswäschersystem 11 des ersten Leitungssystems 5 nachgeordnete erste Abflussleitung 38 und eine dem zweiten Nasswäschersystem 12 des zweiten Lei-20 tungssystems 7 nachgeordnete zweite Abflussleitung 39 in einem Kollektor-Leitungsabschnitt 16 zusammengeführt sind und der Kollektor-Leitungsabschnitt 16 in die Tropfenabscheideeinrichtung 14 mündet (siehe Fig.3). 25 Hierbei mündet der Kollektor-Leitungsabschnitt 16 im Wesentlichen tangential in den Mantelbereich des im Wesentlichen zylindrisch ausgeführten Gehäuses 50 der Tropfenabscheideeinrichtung 14, um eine ideale Tropfenabscheidung des in Drall versetzen Gichtgases 6 bzw. Generatorgases 8 zu erzielen. 30

Wie in Fig.5 ersichtlich, weisen die an die erfindungsgemäße Tropfenabscheideeinrichtung 14 angeschlossenen Nasswäschersysteme 11 bzw. 12 einige konstruktive Unterschiede zu dem anhand von Fig.4 beschriebenen Nasswäschersystem gemäß dem Stand der 35 Technik auf. So wird etwa der den Regelkörper 41 umgebende

Abzugskanal 42 durch innerhalb der Leitungsabschnitte 5b bzw. 7c' angeordnete, zylindrische oder plattenförmige Einbauelemente 42' realisiert. Die Einbauelemente 42' weisen jeweils eine zylindrischen Bohrung auf, wobei der Regelspalt 40 zwi-

200623727 sehen dem Regelkörper 41 und einer durch die zylindrische Bohrung ausgebildeten Innenwandung der Einbauelemente 42' ausgebildet ist. Wird der Regelkörper 41 mittels der hydraulischen Antriebseinheit 43 in Richtung des Pfeiles 45 verstellt, 5 so wird die Spaltbreite des Regelspalts 40 vermindert.

Innerhalb der Passageabschnitte 46 der Leitungsabschnitte 5b bzw. 7c' sind jeweils gekrümmte Leitbleche 56 angeordnet, um Strömungs- und Druckverluste zu minimieren. 10 Während die mit Stäuben bzw. Verunreinigungen des Gichtgases 6 und des Generatorgases 8 versetzte Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit 49 über einen im Bodenbereich 51 des Gehäuses 50 der Tropfenabscheideeinrichtung 14 angeordneten Abfluss 52 abgeführt 15 wird, so wird das gewaschene und gekühlte Gichtgas 6 und das Generatorgas 8 über eine im Haubenbereich 57 der Tropfenabscheideeinrichtung 14 angeordnete Auslassöffnung 54 des Gehäuses 50 in Richtung der Exportgasleitung 25 weitergeführt. Das gewaschene und gekühlte Gichtgas-/Generatorgasgemisch 6+8 wird 20 also durch die Tropfenabscheideeinrichtung 14 vertikal nach oben abgeführt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 und 6 zeigt eine vereinfachte Anschlussmöglichkeit der Nasswäschersysteme 11/12 25 an die Tropfenabscheideeinrichtung 14, bei welcher die Nasswäschersysteme 11/12 jeweils im Wesentlichen radial in den Mantelbereich des zylindrischen Gehäuses 50 der Tropfenabscheideeinrichtung 14 einmünden. Selbstverständlich können die in den Figuren 5 und 6 dargestellten Nasswäschersysteme 11/12 30 bzw. die jeweils zugeordneten Leitungsabschnitte 5b/7c' auch tangential in den Mantelbereich des Gehäuses 50 münden, z.B. so wie bereits anhand der schematischen Darstellung in Fig.3 beschrieben. 35 Die Regelung des Betriebsdrucks des Einschmelzvergasungsreaktors 4 erfolgt durch üblichen Istwert/Sollwert-Vergleich mittels eines nicht dargestellten Regelkreises, wobei nach Maßgabe hierbei ermittelter Druckabweichungen ein entsprechender Regeleingriff in Form einer Verstellung des anhand von Fig.4 200623727 ·· ·» ·· ·· ί • » ^ ·· · Μ · : τ* : : ¢:

beschriebenen Regelkörpers 41 bzw. einer Vergrößerung oder Verkleinerung des Regelspalts 40 erfolgt.

Hierbei ist in das zweite Leitungssystem 7 im Bereich einer 5 dem zweiten Nasswäschersystem 12 vorgelagerten ersten Speiseleitung 17 eine Druckregeleinrichtung 20 integriert, mittels welcher ein im Einschmelzvergasungsreaktor 4 gewünschter Betriebsdruck von z.B. 5 bar konstant gehalten wird, indem der Durchfluss des Generatorgases 8 entsprechend geregelt wird. 10

Sinkt also der jeweils gewünschte Betriebsdruck im Einschmelzvergasungsreaktor 4, so wird der Durchfluss der Generatorgasmenge 8 bzw. des „Excessgases" durch eine entsprechende Verstellung des Regelkörpers 41 in Pfeilrichtung 45 gemäß Fig.4 15 gedrosselt.

Das zweite Nasswäschersystem 12 weist einen unverschließbaren Leckagespalt auf, durch welchen - unabhängig von der Stellung des Regelkörpers 41 innerhalb des Abzugskanals 42- ein perma-20 nenter Abfluss von Generatorgas 8 ermöglicht wird. Der Regelspalt 40 ist also nicht vollkommen verschließbar, sondern muss bis zu einer gewissen Spaltbreite permanent offen bleiben, um einen Abfluss von innerhalb des zweiten Leitungssystems 7 transportierter Kondensatflüssigkeit zu ermöglichen. 25

Da die Generatorgasmenge 8d in Abhängigkeit der z.T. unkalkulierbaren Prozesse innerhalb des Einschmelzvergasungsreaktors 4 stark schwanken kann, erweisen sich Druckregelsysteme gemäß dem Stand der Technik vielfach als ungenügend bzw. als zu 30 wenig flexibel.

Bei einem dem Stand der Technik entsprechenden Druckregelsystem gemäß Fig.l ist sowohl die erste Speiseleitung 17 als auch die zweite Speiseleitung 18 des zweiten Leitungssystems 7 mit 35 einem Absperrventil 36, 37 versehen.

In Abhängigkeit der jeweils vorhandenen Generatorgasmenge 8d wird eines der Absperrventile 36, 37 bzw. eine der Speiseleitungen 17, 18 geöffnet und das die Generatorgasmenge 8d entwe- 200623727 *t I 236 : • ·· der zum ersten Ringspaltwäscher 12a oder zum zweiten Ringspaltwäscher 12b geleitet. Die beiden Ringspaltwäscher 12a und 12b sind hierbei unterschiedlich groß dimensioniert. Z.B. kann der von der ersten Speiseleitung 17 gespeiste Ringspaltwäscher 12a für den Durchfluss von kleinen Generatorgasmengen 8d ausgelegt sein, während der von der zweiten Speiseleitung 18 gespeiste Ringspaltwäscher 12b für den Durchfluss von größeren Generatorgasmengen 8d ausgelegt ist. Bei Vorliegen einer relativ kleinen Generatorgasmenge 8d kann hierbei das erste Absperrventil 36 geöffnet und das zweite Absperrventil 37 geschlossen werden, sodass die gesamte Generatorgasmenge 8d durch die erste Speiseleitung 17 bzw. durch den ersten Ringspaltwäscher 12a fließt. Bei Vorliegen einer relativ großen Generatorgasmenge 8d wird hingegen auch das zweite Absperrventil 37 geöffnet und somit auch die zweite Speiseleitung 18 zum Durchfluss für die Generatorgasmenge 8d freigegeben, sodass also die Generatorgasmenge 8d sowohl durch den ersten Ringspaltwäscher 12a als auch durch den zweiten Ringspaltwäscher 12b fließt. Ein derartiges Druckregelsystem bedingt also die Vorsehung mehrerer Ringspaltwäscher 12a, 12b.

Hingegen sind die Speiseleitungen 17 und 18 bei einem erfindungsgemäßen Druckregelsystem gemäß Fig.2 in einem Leitungsabschnitt 7c' wieder miteinander vereinigt und münden in einen einzigen Ringspaltwäscher 12. Es kann also ein Ringspaltwäscher eingespart werden bzw. die Vorsehung eines zweiten Ring-spaltwäschers 12b, so wie in Fig.l dargestellt, ist nicht mehr notwendig.

Gemäß Fig.2 ist in das zweite Leitungssystem 7 im Bereich der ersten Speiseleitung 17 eine bereits erwähnte Druckregeleinrichtung 20 integriert, bei welcher es sich um ein handelsübliches Drosselventil handeln kann.

Des Weiteren ist die zur ersten Speiseleitung 17 parallel geschaltete zweite Speiseleitung 18 mit einem Bypassventil 21 versehen, mittels welchem im Falle einer eine definierte Generatorgasmenge 8d unterschreitenden, aktuell durch das zweite Leitungssystem 7 bzw. durch den dritten Leitungsabschnitt 7c

200623727 des zweiten Leitungssystems 7 geführten Generatorgasmenge 8d die zweite Speiseleitung 18 verschlossen wird.

Hingegen kann die zweite Speiseleitung 18 mittels des Bypass-5 ventils 21 im Falle des Auftretens einer die definierte Generatorgasmenge 8d überschreitenden, aktuell durch das zweite Leitungssystem 7 geführten Generatorgasmenge 8d geöffnet werden. Die Betriebsdruckregelung wird dann in weiterer Folge über ein Verstellen des Regelkörpers 41 des zweiten Nasswä-10 schersystems 12 bzw. über ein Variieren des Regelspalts 40 vorgenommen.

Da der Regelspalt 40 aus den oben angeführten Gründen niemals ganz verschlossen sein darf, ergibt sich für den Fall, dass 15 aktuell keine großen Generatorgasmengen 8d durch das zweite Leitungssystem 7 in Richtung der Exportleitung 25 abgeführt werden müssen, ein unerwünschter Verlust an (im Vergleich zum Gichtgas 6 des ersten Leitungssystems 5 sehr hochwertigem) Generatorgas 8, welches ja an sich für eine Vorreduktion der 20 im Reduktionsreaktor 3 befindlichen Einsatzstoffe eingesetzt werden soll und nicht für eine Sekundärverwertung bzw. Feuerung.

Mittels eines erfindungsgemäßen Druckregelsystems kann dieser 25 Verlust an Generatorgas 8, welcher bei einer Schmelzreduktionsanlage 1 gemäß dem stand der Technik ca. 1000 m3/h beträgt, deutlich verringert werden. Denn im Falle relativ kleiner, aktuell durch den dritten Leitungsabschnitt 7c des zweiten Leitungssystems 7 geführter Generatorgasmengen 8d kann die 30 zweite Speiseleitung 18 mittels des Bypassventils 21 verschlossen werden, sodass eine Feinregelung der nun ausschließlich durch die erste Speiseleitung 17 fließenden Generatorgasmenge 8d mittels der Druckregeleinrichtung 20 stattfinden kann. 35

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Druckregelsystems ist dessen Flexibilität. Denn selbst im Falle einer plötzlichen drastischen Druckerhöhung im Einschmelzvergasungsreaktor 4 und somit einer großen über den dritten Leitungsabschnitt 7c *· ·· ·« ···* · ·« • ft t · · ftf · ·· · • fl# · t*«·*

200623727 ί ίϊ I ! 2g i :: J *· ♦· i ··· ·« ·» des zweiten Leitungssystems 7 abzuführenden Generatorgasmenge 8d kann dieser Druck schnell entspannt bzw. eine entsprechende Generatorgasmenge 8d in Richtung der Exportleitung 25 abgeführt werden, indem das Bypassventil 21 bzw. die zweite Spei-5 seleitung 18 geöffnet wird, sodass die abzuführende Generatorgasmenge 8d ungehindert über die zweite Speiseleitung 18 zum zweiten Nasswäschersystem 12 geführt werden kann. Die Druckregelung wird dann in weiterer Folge über ein Verstellen des Regelkörpers 41 des zweiten Nasswäschersystems 12 bzw. über 10 ein Variieren des Regelspalts 40 vorgenommen.

Das erste Leitungssystem 5 ist im Bereich des dem ersten Nasswäschersystem 11 vorgelagerten zweiten Leitungsabschnitts 5b mit einer Flussregeleinrichtung 22 ausgestattet, mittels wel-15 eher der Zufluss des vom Reduktionsreaktor 3 abgeführten

Gichtgases 6 zum ersten Nasswäschersystem 11 regelbar ist. Die Flussregeleinrichtung 22 soll einen möglichst gleichmäßigen Abfluss Gichtgases 6 vom Reduktionsreaktor 3 ermöglichen, sodass der Materialfluss der innerhalb des Reduktionsreaktors 20 3 befindlichen Einsatzstoffe bzw. Erzstücke nicht zu schnell erfolgt aber auch nicht ins Stocken kommt.

Die innerhalb des ersten Leitungssystems 5 vorgesehene Flussregeleinrichtung 22 und die innerhalb des zweiten Leitungssys-25 tems 7 vorgesehene Druckregeleinrichtung 20 dienen des Weiteren dazu, um einen gewünschten Exportgasdruck in der Exportgasleitung 25 einzustellen. Die Exportgasleitung 25 kann zu einem Gasnetz oder auch zu einem Speichertank führen, in welchem die aus der Prozessgas-Reinigungseinrichtung 2 der 30 Schmelzreduktionsanlage 1 gewonnenen Prozessgase gesammelt werden.

Auch die aus der Vorwascheinrichtung 10 des zweiten Leitungssystems 7 abgezweigte und mittels der dritten Speiseleitung 19 35 in den bereits erwähnten Kühlkreislauf eingespeiste Generatorgasmenge 8c' wird gewaschen und weiter abgekühlt, nämlich in einem separaten Ringspaltwäscher 13 samt zusätzlichem Tropfenabscheider 15, welche jedoch im Zusammenhang zur vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung sind. 5 1 200623727

Bezugszeichenliste 1 Schmelzreduktionsanlage 2 Prozessgas-Reinigungseinrichtung 3 Reduktionsreaktor 3a Haubenbereich des Reduktionsreaktors 4 Einschmelzvergasungsreaktor 4a Haubenbereich des Einschmelzvergasungsreaktors 10 5 Erstes Leitungssystem 5a Erster Leitungsabschnitt des ersten Leitungssystems 5b Zweiter Leitungsabschnitt des ersten Leitungssystems 5c Dritter Leitungsabschnitt des ersten Leitungssystems 6 Gichtgas (vom Reduktionsreaktor 3) 15 7 Zweites Leitungssystem 7a Erster Leitungsabschnitt des zweiten Leitungssystems 7b Zweiter Leitungsabschnitt des zweiten Leitungssystems 7c Dritter Leitungsabschnitt des zweiten Leitungssystems 7d Vierter Leitungsabschnitt des zweiten Leitungssystems 20 8 Generatorgas (vom Einschmelzvergasungsreaktor 4) 8a Reduktions-Prozessgas 25 8b vom Heißluftzyklon 23 abgezweigtes Generatorgas 8c vorgekühltes und vorgereinigtes Generatorgas 8c' in Richtung eines Kühlkreislaufs geführte Generatorgasmenge 8c'' im Kühlkreislauf gekühlte Generatorgasmenge 8d über das zweite Nasswäschersystem 12 geführte Generatorgasmenge („Excessgas") 9 Erste Vorwascheinrichtung 10 Zweite Vorwascheinrichtung 11 Erstes Nasswäschersystem 12 Zweites Nasswäschersystem 12a Erster Ringspaltwäscher des zweiten NasswäscherSystems 30 • t ·· ···· Φ Μ ·· • · · · ····«·· 200623727 : :: · ;.ί) : $:**: ·· ·· · ·»« ·♦ ·· 12b Zweiter Ringspaltwäscher des Zweiten Nasswäschersystems 13 Separater Ringspaltwäscher des Kühlkreislaufs 14 Tropfenabscheideeinrichtung 5 14a Erster Tropfenabscheider 14b Zweiter Tropfenabscheider 15 Zusatz-Tropfenabscheider 16 Kollektor-Leitungsabschnitt 17 Erste Speiseleitung 10 18 Zweite Speiseleitung 19 Dritte Speiseleitung 20 Druckregeleinrichtung 21 Bypassventil 22 Flussregeleinrichtung 15 23 Heißwindzyklon 24 Kompressor 25 Exportgasleitung 26 Sauerstoffleitung 27 Staub aus Heißwindzyklon 20 28 Flüssiges Roheisen und Schlacke 29 Förderschnecke 30 Einsatzstoffe / Erzstücke 31 Beschickungsvorrichtung 32 Kohle 25 33 Zuführleitung von Heißwindzyklon 23 zu Reduktionsreaktor 3 34 Düseneinrichtung der ersten Vorwascheinrichtung 35 Düseneinrichtung der zweiten Vorwascheinrichtung 36 Erstes Absperrventil 30 37 Zweites Absperrventil 38 Erste Abflussleitung (des ersten Nasswäschersystems 11) 39 Zweite Abflussleitung (des zweiten Nasswäschersystems 12) 35 40 Regelspalt 5 ·» 200623727 : ;ι : : 3ΐ : :: : ·· ♦· · ··· ·· ·· 10 15 20 25 30 ·» ♦· Μ·# ♦ ·· • » · · ·»··*·· • · « · # · « « ·· 41 Regelkörper 42 Abzugskanal 42' Abzugskanal 43 Antriebseinheit 44 Schubstange 45 Bewegungsrichtung des Regelkörpers 41 46 Passageabschnitt 47 Mündungsstück 48 Düseneinrichtung für Nasswäschersysteme 11 bzw. 12 49 Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit 50 Gehäuse der Tropfenabscheideeinrichtung 14 51 Bodenbereich der Tropfenabscheideeinrichtung 14 52 Abfluss 53 Verwirbelungseinbauten 54 Auslassöffnung 55 Kreuzungsbereich zwischen erstem Leitungssystem 5 und zweitem Leitungssystem 7 56 Leitbleche 57 Haubenbereich der Tropfenabscheideeinrichtung 14 35

Claims (14)

1. ·· ♦♦ *·♦<* ψ ·· #0 • · « · ··*»♦#· 200623727 I \\ ί ί* 32 ί ίί": ·· ·· * ·Μ t« ·♦ Patentansprüche 1. Prozessgas-Reinigungseinrichtung (2) für eine mindestens einen Reduktionsreaktor (3) und einen Einschmelzverga- 5 sungsreaktor (4) umfassende Schmelzreduktionsanlage (1) zur Gewinnung von Roheisen, wobei ein erstes Leitungssystem (5) zur Ableitung eines Gichtgases (6) vom Reduktionsreaktor (3) und ein zweites Leitungssystem (7) zur Ableitung eines Generatorgases (8) vom Einschmelzverga-10 sungsreaktor (4) vorgesehen sind, wobei innerhalb des ersten und des zweiten Leitungssystems (5, 7) vorzugsweise Vorwascheinrichtungen (9, 10) zur Vorreinigung des Gichtgases (6) bzw. des Generatorgases (8) angeordnet sind und wobei das erste und das zweite Leitungs-15 System (5, 7) jeweils zu einem vorzugsweise als Ring spaltwäschersystem ausgebildeten Nasswäschersystem (11, 12) führen, in welchem das Gichtgas (6) bzw. das Generatorgas (8) mit Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit (49) beaufschlagbar und der Durchfluss des Gichtgases (6) 20 bzw. des Generatorgases (8) mittels eines oder mehrerer, einen Regelspalt (40) variierenden Regelkörpers (41) drosselbar ist, wobei die in die Nasswäschersysteme (11, 12) eingebrachte, mit Verunreinigungen bzw. Stäuben des Gichtgases (6) bzw. des Generatorgases (8) versetzte 25 Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit (49) sammel- und abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Tropfenabscheideeinrichtung (14) vorgesehen ist, in welche sowohl das erste Nasswäschersystem (11) des das Gichtgas (6) führenden ersten Lei-30 tungssystems (5) als auch das zweite Nasswäscher system (12) des das Generatorgas (8) führenden zweiten Leitungssystems (7) münden.
2. 2. Prozessgas-Reinigungseinrichtung (2) für eine Schmelzre- 35 duktionsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das erste Nasswäschersystem (11) und das zweite Nasswäschersystem (12) und die Tropfenabscheideeinrichtung (14) in einem gemeinsamen Waschturm angeordnet sind. ·· ·· ♦· ···· 0 00 • ♦ ♦ » · ·· · » « · *··· * ··«··

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3. 3. Prozessgas-Reinigungseinrichtung (2) für eine Schmelzreduktionsanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem ersten Nass- 5 Wäschersystem (11) des ersten Leitungssystems (5) nach- geordnete erste Abflussleitung (38) und eine dem zweiten Nasswäschersystem (12) des zweiten Leitungssystems (7) nachgeordnete zweite Abflussleitung (39) in einem Kollektor-Leitungsabschnitt (16) zusammengeführt sind und 10 der Kollektor-Leitungsabschnitt (16) in die Tropfenab scheideeinrichtung (14) mündet.
4. 4. Prozessgas-Reinigungseinrichtung (2) für eine Schmelzreduktionsanlage (1) nach Anspruch 3, dadurch 15 gekennzeichnet, dass der Kollektor- Leitungsabschnitt (16) im Wesentlichen tangential in den Mantelbereich einer im Wesentlichen zylindrisch ausgeführten Tropfenabscheideeinrichtung (14) mündet.
5. 5. Prozessgas-Reinigungseinrichtung (2) für eine Schmelzre duktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leitungssystem (7) im Bereich einer dem zweiten Nasswäschersystem (12) vorgelagerten ersten Speiselei-25 tung (17) mit einer Druckregeleinrichtung (20) ausges tattet ist, mittels welcher ein im Einschmelzvergasungsreaktor (4) gewünschter Betriebsdruck zufolge einer Regelung des Durchflusses des Generatorgases (8) konstant haltbar ist, wobei das zweite Nasswäschersystem (12) ei-30 nen unverschließbaren Leckagespalt aufweist, durch wel chen - unabhängig von der Stellung eines einen Regelspalt (40) verringernden oder erweiternden, vorzugsweise konisch ausgeführten Regelkörpers (41)- ein permanenter Abfluss von Generatorgas (8) ermöglicht wird. 35
6. 6. Prozessgas-Reinigungseinrichtung (2) für eine Schmelzreduktionsanlage (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur ersten Speiseleitung (17) parallel geschaltete, ebenfalls zum zweiten ·· ·· ···+ • ·· • · • · • ·» • · • ♦ · • * • • • · ·· • · • · • 38 • · • • · • · • • · • ·· ·· • ··· ·· ·· 200623727 Nasswäschersystem (12) führende zweite Speiseleitung (18) vorgesehen ist, wobei die zweite Speiseleitung (18) mit einem Bypassventil (21) ausgestattet ist, mittels welchem im Falle einer eine definierte Generatorgasmenge 5 unterschreitenden, aktuell durch das zweite Leitungssys tem (7) geführten Generatorgasmenge die zweite Speiseleitung (18) verschließbar ist und mittels welchem im Falle des Auftretens einer die definierte Generatorgasmenge überschreitenden, aktuell durch das zweite Lei-10 tungssystem (7) geführten Generatorgasmenge die zweite Speiseleitung (18) öffenbar ist.
7. 7. Prozessgas-Reinigungseinrichtung (2) für eine Schmelzreduktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 15 dadurch gekennzeichnet, das dem zweiten Leitungssystem (7) bzw. dem Generatorgas (8) zugeordnete zweite Nasswäschersystem (12) einen einzigen Ringspaltwäscher bzw. einen einzigen, einen Regelspalt (40) variierenden Regelkörper (41) aufweist. 20
8. 8. Prozessgas-Reinigungseinrichtung (2) für eine Schmelzreduktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leitungssystem (5) im Bereich eines dem ersten 25 Nasswäschersystem (11) vorgelagerten Leitungsabschnitts (5b) mit einer Flussregeleinrichtung (22) ausgestattet ist, mittels welcher der Zufluss des vom Reduktionsreaktor (3) abgeführten Gichtgases (6) zum ersten Nasswäschersystem (11) regelbar ist. 30
9. 9. Verfahren zur Prozessgas-Reinigung einer Schmelzreduktionsanlage (1) zur Gewinnung von Roheisen, wobei aus einem oder mehreren Reduktionsreaktoren (3) mittels eines ersten Leitungssystems (5) abgeführtes Gichtgas (6) und 35 aus einem Einschmelzvergasungsreaktor (4) mittels eines zweiten Leitungssystems (7) abgeführtes Generatorgas (8) vorzugsweise jeweils mittels einer oder mehrerer Vorwascheinrichtungen (9, 10) vorgereinigt und gekühlt werden und wobei das erste und das zweite Leitungssystem ·« 35 ·· ·· • · • · * · • · • ♦ • · • · ·· ·· • t ·· • · · · • · · · 200623727 • * · · • · · · ·· ·· (5, 7) jeweils zu einem vorzugsweise als Ringspaltwäschersystem ausgebildeten Nasswäschersystem (11, 12) führen, in welchen das Gichtgas (6) bzw. das Generatorgas (8) mit Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit beaufschlagt 5 wird, wobei die Durchflussmenge des Gichtgases (6) bzw. des Generatorgases (8) jeweils und mittels eines oder mehrerer, einen Regelspalt (40) variierenden Regelkörpers (41) drosselbar ist, wobei die mit Verunreinigungen bzw. Stäuben des Gichtgases (6) bzw. des Generatorgases 10 (8) versetzte Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit gesammelt und abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das über das erste Nasswäschersystem (11) geführte, mit Wasch- bzw. Kühlflüssigkeit (49) beaufschlagte Gichtgas (6) und das über das zweite Nass-15 Wäschersystem (12) geführte, mit Wasch- bzw. Kühlflüs sigkeit (49) beaufschlagte Generatorgas (8) einer gemeinsamen Tropfenabscheideeinrichtung (14) zugeführt werden.
10. 10. Verfahren zur Prozessgas-Reinigung einer Schmelzredukti onsanlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das über das erste Nasswäschersystem (11) geführte Gichtgas (6) und das über das zweite Nasswäschersystem (12) geführte Generatorgas (8) 25 bereits vor Eintritt in die Tropfenabscheideeinrichtung (14) zusammengeführt werden.
11. 11. Verfahren zur Prozessgas-Reinigung einer Schmelzreduktionsanlage (1) nach Anspruch 10, dadurch g e - 30 kennzeichnet, dass das vor der Tropfenab scheideeinrichtung (14) aus der Zusammenführung des Gichtgases (6) und dem Generatorgas (8) erhaltene Prozessgas im Wesentlichen tangential in den Mantelbereich einer im Wesentlichen zylindrisch ausgeführten Tropfe-35 nabscheideeinrichtung (14) geführt wird.
12. 12. Verfahren zur Prozessgas-Reinigung einer Schmelzreduktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten « 200623727 9 ·♦ *♦ ··»· • ♦ · · · • · · · « • · · I · • · · · · ·· *· · 3ß ··· ♦· Leitungssystem (7) im Bereich einer dem zweiten Nasswäschersystem (12) vorgelagerten ersten Speiseleitung (17) eine Druckregelung des Generatorgases (8) vorgenommen wird, um einen im Einschmelzvergasungsreaktor (4) ge-5 wünschten Betriebsdruck konstant zu halten, wobei im zweiten Nasswäschersystem (12) mittels eines unverschließbaren Leckagespaltes ein permanenter Abfluss von Generatorgas (8) ermöglicht wird.
13. 13. Verfahren zur Prozessgas-Reinigung einer Schmelzredukti onsanlage (1) nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, dass das Generatorgas (8) über eine zur ersten Speiseleitung (17) parallel geschaltete, ebenfalls zum zweiten Nasswäschersystem (12) 15 führende zweite Speiseleitung (18) führbar ist, wobei die zweite Speiseleitung (18) im Falle des Auftretens einer eine definierte Generatorgasmenge unterschreitenden, aktuell durch das zweite Leitungssystem (7) geführten Generatorgasmenge mittels eines Bypassventils (21) 20 verschlossen wird, während die zweite Speiseleitung (18) im Falle des Auftretens einer die definierte Generatorgasmenge überschreitenden, aktuell durch das zweite Leitungssystem (7) geführten Generatorgasmenge mittels des Bypassventils (21) geöffnet wird, wobei die Betriebs-25 druckregelung in weiterer Folge mittels eines Verstel- lens eines Regelkörpers (41) des zweiten Nasswäschersystems (12) vorgenommen wird.
14. 14. Verfahren zur Prozessgas-Reinigung einer Schmelzredukti-30 onsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, d a d u rch gekennzeichnet, dass im ersten Leitungssystem (5) im Bereich eines dem ersten Nasswäschersystem (11) vorgelagerten Leitungsabschnitts (5b) eine Flussregelung des Gichtgases (6) vorgenommen wird. 35