JP2010223573A - 冶金炉発生排ガスの冷却方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一酸化炭素と炭酸ガスを含む高温の冶金炉発生排ガスに対し、主として煙道等から、その排ガスに対して還元剤を添加し、その還元剤と該排ガス中の炭酸ガスとの間で吸熱反応を起させ、その吸熱反応により当該排ガス自体を冷却するようにした冶金炉発生排ガスの冷却方法およびその装置。
【選択図】図1
Description
(1)前記還元剤の吹込みは、集塵器入側までの間の煙道(ダクト)において行い、この煙道内において前記吸熱反応を起こさせると共に、反応後のガス温度が800℃以上のときに反応を完了させること、
(2)前記煙道は、転炉の上部フードから1次集塵器入側までの輻射部であること、
(3)前記排ガスが、転炉から排出される転炉ダストを含有する転炉排ガスであること、
(4)前記吸熱反応を転炉ダスト中の酸化鉄微粉を触媒として起こさせること、
(5)前記還元剤は、天然ガス、液化石油ガス、メタン、エタン、軽質ナフサ、ラフイネート、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルおよびジエチルエーテルのうちから選ばれる1種以上であること、
が、より好ましい解決手段を与える。
(1)前記煙道部分が、転炉の上吹きランス部、もしくは転炉の排ガス回収設備における下部フードから1次集塵器入側までの輻射部であること、
(2)前記排ガスが、転炉から排出される転炉ダストを含有する転炉排ガスであること、
(3)前記排ガス中の炭酸ガスと還元剤との反応が、転炉ダスト中の酸化鉄微粉を触媒とする吸熱反応であること、
(4)前記還元剤は、天然ガス、液化石油ガス、メタン、エタン、軽質ナフサ、ラフイネート、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルおよびジエチルエーテルのうちから選ばれる1種以上であること、
が、より好ましい解決手段を与える。
この実施例は、内径12mm、長さ5mのアルミナチューブ20からなる模擬試験炉を用いて実験した例である。図2に示すように、この試験炉は、アルミナチューブ20の上流側フランジF1に、模擬ガス導入管25を取付けると共に、外径3mmの還元剤(メタンガス)吹込み管21と熱電対保護管22とを取付け、メタンガスの添加は上流側フランジF1から1.5mの位置となるように、また、ガス温度の計測制御は上流側フランジF1から1mの位置となるよう、構成されたものである。また、この試験炉は、下流側フランジF0には、熱電対挿入管23、水冷式ガス冷却設備24が配設され、さらに、このガス冷却設備24の下流側には積算式ガス流量計とガス分析装置が配設されている。アルミナチューブ20全体は電気炉Eで覆われているが、上流側1mのヒーターのみを通電してこの部分を転炉模擬ガスの予熱ゾーンとし、それより下流側のヒーターは通電せず、断熱反応ゾーンとした。なお、前述したようにメタンガスは、予熱ゾーンの下流0.5mの位置で注入されるため、実際の断熱反応ゾーンの長さは3.5mである。
この実施例は、300tの上吹き転炉を用い、図3に示すように、上部フード4下端から転炉ダスト(酸化鉄微粉)を含む転炉排ガス(オフガス)中に、天然ガスを添加する還元剤吹込み管9を配設して、排気流路(煙道)である輻射部を冷却する試験を行った例である。通常時、上記転炉は、排気流路である下部フード3、上部フード4については、冷却管構造として水冷により冷却しているが、この水冷を停止して試験を行った。天然ガスを吹込んでいない時のオフガスは、流量79000m3(Normal)/h、ガス組成はCO:50容積%、CO2:15容積%、H2:1容積%、N2:34容積%である。添加した天然ガスは、CO2流量と等しい11850m3(Normal)/hとした。この天然ガスのCH4含有率が92容積%であったので、CO2とCH4のモル比は略1:1に近似できる。転炉炉口付近のオフガス温度は約1700℃であった。
還元剤吹込み管9を、図4に示すように、上部フード4上部の第1輻射部下端に設けたこと以外は、実施例2と同様の試験を行った。この還元剤吹込み管9部でのオフガス温度は約1300℃であった。
ダスト粒子の調製
300tの上吹き転炉から排出される排ガスに、1次集塵器5と2次集塵器6の2段階に亘って水吹込みを行い、転炉ダストを集塵した。集められた転炉ダストを含んだ排水から、粗粒分離機を用いて100μm超の粗粒ダストを分離した。次いで、残った排水側に凝集剤を添加し、微細粒子を凝集沈殿させて濃縮し、その後、フィルタープレスにより脱水し微粉ダストを得た。
この試験は、内径7cm、長さ200cmの石英製模擬試験炉を用いて行った例である。転炉模擬ガスとして、CO60容積%、CO215容積%、H21容積%、N224容積%の混合ガスを使用した。模擬ガス流量は、850ml/minに、メタンガスはCO2と等量の127.5ml/minの流量に固定し、ダストを19ml充填した試験炉に導入した。電気炉により予備加熱を行うことで改質反応時の模擬ガス温度を700℃、800℃、900℃および1000℃と変化させ、それぞれ出口のガス組成を分析し、得られたガス組成およびダストとガス接触時間から見掛け速度定数k’を算出した。
ダストを添加していないブランクテストを含めた評価結果を図5に示した。この結果より、ダストが触媒として機能し、優れた改質反応活性を有することが確認された。
普通鋼(一般構造用炭素鋼)の吹錬時に発生するダストとして、実施例4で調製した2種のダストと、別の250t上底吹き転炉から排出される2種の普通鋼吹錬時の転炉ダストと、そして、同じく250tの上底吹き転炉から排出されたステンレス鋼吹錬時に発生する転炉ダスト2種を選択し、これらの比表面積と細孔容積および改質触媒活性を測定した。
2 スカート
3 下部フード
4 上部フード
5 1次集塵器
6 2次集塵器
7 流量計・分析計
8 ランス
9 還元剤吹込み管
10 温度計
20 アルミナチューブ
21 還元剤吹込み管
22 熱電対保護管
23 熱電対挿入管
24 ガス冷却設備
25 模擬ガス導入管
F0 下流側フランジ
F1 上流側フランジ
E 電気炉
Claims (11)
- 一酸化炭素と炭酸ガスを含む高温の冶金炉発生排ガスに対し、その排ガスに対し還元剤を添加し、その還元剤と該排ガス中の炭酸ガスとの間で吸熱反応を起させ、その吸熱反応により当該排ガス自体を冷却するようにしたことを特徴とする冶金炉発生排ガスの冷却方法。
- 前記還元剤の吹込みは、集塵器入側までの間の煙道(ダクト)において行い、この煙道内において前記吸熱反応を起こさせると共に、反応後のガス温度が800℃以上のときに反応を完了させることを特徴とする請求項1に記載の冶金炉発生排ガスの冷却方法。
- 前記煙道は、転炉の上部フードから1次集塵器入側までの輻射部であることを特徴とする請求項1または2に記載の冶金炉発生排ガスの冷却方法。
- 前記排ガスが、転炉から排出される転炉ダストを含有する転炉排ガスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載の冶金炉発生排ガスの冷却方法。
- 前記吸熱反応を転炉ダスト中の酸化鉄微粉を触媒として起こさせることを特徴とする請求項4に記載の冶金炉発生排ガスの冷却方法。
- 前記還元剤は、天然ガス、液化石油ガス、メタン、エタン、軽質ナフサ、ラフイネート、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルおよびジエチルエーテルのうちから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1に記載の冶金炉発生排ガスの冷却方法。
- 冶金炉の煙道部分の1〜複数個所に、炭酸ガスおよび一酸化炭素を含む高温排ガス中の炭酸ガスと吸熱反応する還元剤を供給するための、還元剤吹込み管を配設したことを特徴とする冶金炉発生排ガスの冷却装置。
- 前記煙道部分が、転炉の上吹きランス部、もしくは転炉の排ガス回収設備における下部フードから1次集塵器入側までの輻射部であることを特徴とする請求項7に記載の冶金炉発生排ガスの冷却装置。
- 前記排ガスが、転炉から排出される転炉ダストを含有する転炉排ガスであることを特徴とする請求項7または8に記載の冶金炉発生排ガスの冷却装置。
- 前記排ガス中の炭酸ガスと還元剤との反応が、転炉ダスト中の酸化鉄微粉を触媒とする吸熱反応であることを特徴とする請求項9に記載の冶金炉発生排ガスの冷却装置。
- 前記還元剤は、天然ガス、液化石油ガス、メタン、エタン、軽質ナフサ、ラフイネート、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルおよびジエチルエーテルのうちから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1に記載の冶金炉発生排ガスの冷却装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012095329A2 (de) | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur behandlung eines kohlendioxidhaltigen abgases aus einem elektroschmelzprozess |
JP2012197465A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Jfe Steel Corp | 二酸化炭素還元剤の供給方法および転炉酸素吹錬用のメインランス |
WO2012095328A3 (de) * | 2011-01-13 | 2013-11-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur behandlung eines kohlendioxidhaltigen abgases |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5141564B1 (ja) * | 1970-12-22 | 1976-11-10 | ||
JPS5487612A (en) * | 1977-12-24 | 1979-07-12 | Nippon Steel Corp | Method of recovering thermal energy of exhaust gas from converter |
JPS5579816A (en) * | 1978-12-12 | 1980-06-16 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Recovering method for non-combustion exhaust gas due to converter refining |
JPS55127127A (en) * | 1979-03-22 | 1980-10-01 | Nippon Steel Corp | Recovery of waste gas in converter |
JP2000212615A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-02 | Kawasaki Steel Corp | 製鉄設備排ガスからのエネルギ―回収方法 |
JP2000239723A (ja) * | 1999-02-22 | 2000-09-05 | Tomohiro Akiyama | 化学反応を利用する燃焼排ガスからの熱回収方法 |
-
2009
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5141564B1 (ja) * | 1970-12-22 | 1976-11-10 | ||
JPS5487612A (en) * | 1977-12-24 | 1979-07-12 | Nippon Steel Corp | Method of recovering thermal energy of exhaust gas from converter |
JPS5579816A (en) * | 1978-12-12 | 1980-06-16 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Recovering method for non-combustion exhaust gas due to converter refining |
JPS55127127A (en) * | 1979-03-22 | 1980-10-01 | Nippon Steel Corp | Recovery of waste gas in converter |
JP2000212615A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-02 | Kawasaki Steel Corp | 製鉄設備排ガスからのエネルギ―回収方法 |
JP2000239723A (ja) * | 1999-02-22 | 2000-09-05 | Tomohiro Akiyama | 化学反応を利用する燃焼排ガスからの熱回収方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012095329A2 (de) | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur behandlung eines kohlendioxidhaltigen abgases aus einem elektroschmelzprozess |
WO2012095329A3 (de) * | 2011-01-13 | 2012-09-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur behandlung eines kohlendioxidhaltigen abgases aus einem elektroschmelzprozess |
WO2012095328A3 (de) * | 2011-01-13 | 2013-11-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur behandlung eines kohlendioxidhaltigen abgases |
CN103547863A (zh) * | 2011-01-13 | 2014-01-29 | 西门子公司 | 用于处理含二氧化碳的废气的方法 |
US9005570B2 (en) | 2011-01-13 | 2015-04-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for treating a carbon dioxide-containing waste gas from an electrofusion process |
RU2601981C2 (ru) * | 2011-01-13 | 2016-11-10 | Прайметалз Текнолоджиз Джермани Гмбх | Способ обработки содержащего диоксид углерода отходящего газа с процесса электроплавки |
JP2012197465A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Jfe Steel Corp | 二酸化炭素還元剤の供給方法および転炉酸素吹錬用のメインランス |
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