CN101532087B - 用二氧化碳热循环制金属和氢气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用二氧化碳热循环制金属和氢气的方法，是以生球矿石为原料，煤为燃料，经焦化炉或烧结炉烧结，制成金属化料与焦炭的混合物，将该混合物直接入熔炼炉熔炼，制成金属液，熔炼炉熔炼时产生的烟气，加热置于熔炼炉上部换热管束内的二氧化碳，二氧化碳温度升高后出换热管束并经熔炼炉炉侧吹入熔炼炉内作气化剂，同时熔炼炉炉侧吹入氧气，熔炼炉炉上侧补充吹入蒸汽，生成二氧化碳和氢，二氧化碳和氢引出熔炼炉，进入换热器回收热量产生蒸汽，该蒸汽再由蒸汽锅炉提升温度后，通过熔炼炉炉上侧吹入熔炼炉内，出换热器的二氧化碳和氢再用水洗分离法分离成二氧化碳和氢气，部分二氧化碳加入熔炼炉上部的换热管束内，被熔炼炉内的烟气加热后引入熔炼炉内再进行循环利用。

Description

用二氧化碳热循环制金属和氢气的方法
(一)技术领域
本发明涉及一种用二氧化碳热循环制金属和氢气的方法。主要用于用生球矿石制金属。属冶金领域。
(二)背景技术
传统的用生球矿石制金属的方法是：采用生球矿石为原料，煤为燃料，空气为气化剂，经烧结炉烧结制成烧结块，烧结块冷却后加入高炉，一层烧结块一层焦炭加热燃烧制成金属液。燃烧后产生的烟气，再经热风炉二次燃烧加热空气，热空气吹入高炉作为气化剂。上述方法因空气中只有21％的氧气，其余78％是氮气。而78％的氮气是起不到气化剂作用的，还增加能耗，燃烧产生的一氧化氮和二氧化碳会污染环境，还不能产生氢气。
(三)发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能耗低、环保、能产生氢气的用二氧化碳热循环制金属和氢气的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种用二氧化碳热循环制金属和氢气的方法，其特征在于：所述方法是：以生球矿石为原料，煤为燃料，经焦化炉或烧结炉烧结，烧结温度1300℃～1500℃，制成金属化料与焦炭的混合物，将该混合物直接入熔炼炉熔炼，熔炼温度1650℃～1700℃，制成金属液，熔炼炉熔炼时产生的烟气，加热置于熔炼炉上部的、与熔炼炉制成一体的换热管束内的二氧化碳，二氧化碳温度升高后出换热管束并经熔炼炉炉侧吹入熔炼炉内作气化剂，同时熔炼炉炉侧吹入氧气，熔炼炉炉上侧补充吹入温度480℃～550℃、压力2.5～3.0Mpa的蒸汽，此蒸汽与熔炼炉炉上侧的烟气反应生成二氧化碳和氢，二氧化碳和氢引出熔炼炉，进入换热器回收热量产生蒸汽，该蒸汽再由蒸汽锅炉提升温度至480℃～550℃、压力至2.5～3.0Mpa后，通过熔炼炉炉上侧吹入熔炼炉内，出换热器的二氧化碳和氢再用水洗分离法分离成二氧化碳和氢气，其中，部分二氧化碳加入熔炼炉上部的换热管束内，被熔炼炉内的烟气加热后引入熔炼炉内再进行循环利用，余下的二氧化碳用碱洗法中和，氢气则用于发电和化工原料等用。
与传统的方法相比，本发明投资少，能耗低，热能自生循环利用，生产过程中无一氧化氮和二氧化碳污染产生，环保。经测试本发明可以比传统方法节能，二氧化碳可再生，多产氢气，还不用焦炭，只用煤。1公斤炭能产2～3立方米的氢气。生球矿石的品质高低都能用，只要矿石的成本就能制成金属。此种方法还可以应用到发电和化工领域。
(四)附图说明
图1为本发明的生产工艺流程式图。
(五)具体实施方式
参见图1，本发明涉及的用二氧化碳热循环制金属和氢气的方法，一种用二氧化碳热循环制金属和氢气的方法，其特征在于：所述方法是：以生球矿石为原料，煤为燃料，经焦化炉或烧结炉烧结，烧结温度1300℃～1500℃，制成金属化料与焦炭的混合物，将该混合物直接入熔炼炉熔炼，熔炼温度1650℃～1700℃，制成金属液，熔炼炉熔炼时产生的烟气，加热置于熔炼炉上部的、与熔炼炉制成一体的换热管束内的二氧化碳，二氧化碳温度升高后出换热管束并经熔炼炉炉侧吹入熔炼炉内作气化剂，同时熔炼炉炉侧吹入氧气，熔炼炉炉上侧补充吹入温度480℃～550℃、压力2.5～3.0Mpa的蒸汽，此蒸汽与熔炼炉炉上侧的烟气反应生成二氧化碳和氢，二氧化碳和氢引出熔炼炉，进入换热器回收热量产生蒸汽，该蒸汽再由蒸汽锅炉提升温度至480℃～550℃、压力至2.5～3.0Mpa后，通过熔炼炉炉上侧吹入熔炼炉内，出换热器的二氧化碳和氢再用水洗分离法分离成二氧化碳和氢气，其中，部分二氧化碳加入熔炼炉上部的换热管束内，被熔炼炉内的烟气加热后引入熔炼炉内再进行循环利用，余下的二氧化碳用碱洗法中和，氢气则用于发电和化工原料等用。
本发明出换热管束的二氧化碳温度在600℃以上，热能能循环利用，温度越高用氧气量就越少，或可以少用氧气(二氧化碳温度达1200℃以上)。

Claims (1)

1.一种用二氧化碳热循环制金属和氢气的方法，其特征在于：所述方法是：以生球矿石为原料，煤为燃料，经焦化炉或烧结炉烧结，烧结温度1300℃～1500℃，制成金属化料与焦炭的混合物，将该混合物直接入熔炼炉熔炼，熔炼温度1650℃～1700℃，制成金属液，熔炼炉熔炼时产生的烟气，加热置于熔炼炉上部的、与熔炼炉制成一体的换热管束内的二氧化碳，二氧化碳温度升高后出换热管束并经熔炼炉炉侧吹入熔炼炉内作气化剂，同时熔炼炉炉侧吹入氧气，熔炼炉炉上侧补充吹入温度480℃～550℃、压力2.5～3.0MPa的蒸汽，此蒸汽与熔炼炉炉上侧的烟气反应生成二氧化碳和氢气，二氧化碳和氢气引出熔炼炉，进入换热器回收热量产生蒸汽，该蒸汽再由蒸汽锅炉提升温度至480℃～550℃、压力至2.5～3.0MPa后，通过熔炼炉炉上侧吹入熔炼炉内，出换热器的二氧化碳和氢气再用水洗分离法分离成二氧化碳和氢气，其中，部分二氧化碳加入熔炼炉上部的换热管束内，被熔炼炉内的烟气加热后引入熔炼炉内再进行循环利用，余下的二氧化碳用碱洗法中和。
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