CN101144035A - 利用工业高温co2废气直接制取煤气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种直接利用工业生产余热及工业高温CO2废气直接制取煤气的方法。它是以炭为原料，利用工业高温CO2废气的余热将炭反应床加热，使通过炭反应床的高温CO2废气直接转化成煤气CO。由于利用了高温CO2废气的热能，可节省大量的能耗，并且生产出的CO纯度高，生产成本低，可达到工业生产减少CO2排放量的目的。

Description

利用工业高温CO2废气直接制取煤气的方法
技术领域
本发明是利用工业生产余热及CO2制取CO的方法，特别是属于利用高温CO2废气直接制取CO的方法。
背景技术
随着工业化生产规模不断加大，一些高耗能产业CO2排放量越来越大，致使全球气候变暖，严重破坏了人类的生存环境，由此减少CO2排放量已成为全球范围内工业生产中的重要课题。
煤气(CO)是一种工业生产及日常生活重要的清洁燃料，高纯度的CO也是一种重要的有机合成的基本原料，其纯度>90％。生产这种气源，有机合成厂大多采用制取空气煤气，再分离获得高纯煤气(CO)方法。这种方法气化条件高，气化强度低(<600m2/h.m2)，所以制气成本较高。大规模生产CO是采用水煤浆气化制合成气的方法，其方法投资大，技术复杂，需要大量燃料煤来生产CO原料气。
在《CO2还原制CO气化工艺》的专利申请(申请号99110011.5)中，申请人阐述了采用固定床气化炉和收集的CO2气体在高温下反应制得CO的工艺，这种方法需要用电加热炉对固定床气化炉和收集的CO2气体进行加热(≥1000℃)，这需要消耗大量的能源。其目的只是为了获CO煤气，而完全没有节能减排目的。
本发明提出了一种不用任何外加热源，将工业CO2废气利用其高温余热直接转化为CO煤气的方法，达到了节能减排目的。
发明内容
本发明是将高温CO2废气通过废气排放出口或管道送入装有炭反应床的密闭反应室中与炭反应床中的炭接触并发生CO2还原反应生成CO。可以在CO2废气通过废气排放出口或管道处设置控温装置，调节预定的CO2废气温度后再送入装有炭反应床的密闭反应室中。高温CO2废气接触炭反应床时发生的CO2还原反应式为：
Figure A20071005612300041
在反应过程中，CO2废气温度在800～1300℃范围内即可发生还原反应，其反应时间随CO2废气温度、CO2废气流速、炭反应床面积改变，一般在5～60秒之间进行调整即可完成≥90％的转化率。炭反应床所用的炭可为木炭或者焦炭或者煤炭。上述所说的废气排放出口或管道处设置的控温装置可以是控温罐或者是控温管道。
本发明的优点在于：
1、利用了高温CO2废气的热能来制取CO，节省了大量能源和投资，并显著降低了CO2废气排放造成的大气污染。
2、工艺过程简单实用，生产成本低。
3、无需气体分离手段就可以获得高纯CO。
附图说明
图1是本发明的工艺流程简图。图中：1.控温罐(或控温管道)，2.初除尘装置，3.流量计，4.测温仪，5.炭反应床，  6.密闭反应器，7.粗煤气出口，8.热交换管，9.除尘换热装置，10.洗涤冷却装置，11.高纯CO储存灌。
具体实施方式
结合附图，列举本发明实施例。
实施例1：
将工业生产中得到的副产物一高温CO2废气通过输送管道送入控温罐1中，以控制调整CO2废气输出温度。将控制后温度约为1200℃(通过控制该温度来调节炭反应床5中的反应温度)的CO2废气送入初除尘装置2，除去气体中的固体微粒后经过流量计3再送入密闭反应器6中。设定CO2废气经过炭反应床5与木炭反应的反应温度为1100℃，反应时间为10秒，用测温仪4进行反应温度监测。若反应温度低于1100℃，则需要适当控制提高CO2废气从控温罐1输出的温度；若反应温度高于1100℃，则需要适当控制降低CO2废气从控温罐1输出的温度。CO2废气与木炭反应后，即形成了粗煤气并可通过粗煤气出口7直接使用，也可以通过热交换管8、除尘换热装置9和洗涤冷却装置10得到高纯CO，最后送入高纯CO储存灌11中。
实施例2：
将1200℃的CO2废气经初除尘装置2后，再经过流量计3再送入密闭反应器6中。设定CO2废气经过炭反应床5与焦炭反应的反应温度为1100℃，反应时间为20秒，得到的粗煤气可通过粗煤气出口7送出或通过热交换管8、除尘换热装置9和洗涤冷却装置10得到高纯CO送入高纯CO储存灌11中。
其它实施例参数由下表列出：
控温罐温度℃ 炭材 炭反应床温度℃ 反应时间(秒)
1300 焦炭 1200 10
1200 焦炭 1100 20
1200 木炭 1100 10
1100 焦炭 1000 30
1100 木炭 1000 20

Claims (2)

1.一种利用高温CO2废气直接制取CO的方法，其特征在于：将高温CO2废气通过废气排放出口或管道送入装有炭反应床的密闭反应室中与炭反应床中的炭接触并发生CO2还原反应生成CO。炭反应床所用的炭为木炭或者焦炭或者煤炭。
2.如权利要求1所述的一种利用高温CO2废气直接制取CO的方法，其特征在是在废气排放出口或管道处设置控温装置。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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