Claims (37)
산화물질을 환원시키는 동시에 열에너지로 재생되는데 적절한 가스를 발생시키기 위해서, a) 산화제와 임의적인 슬래그 형성물과 함께 연소구역 또는 기화실에 도입된 탄소질 및/또는 탄화수소를 함유하는 출발물질로부터 적어도 하나의 플라스마 발생기에서 열에너지를 공급하면서 주로 일산화탄소 및 수소를 함유하는 환원가스를 생성시키고; b) 이렇게 생성된 대부분의 환원가스를 뒤이은 환원공정에 적절한 온도로 되도록 하고 그 다음 상기 가스를 산화물질을 내포하고 있는 용광로내에 도입시키며, 이때 상기 가스는 환원될 상기 물질에 역류로 흐르도록 하며; c) 먼저 형태의 입자는 물론 이산화탄소 및 수분과 같은 산화성 성분을 함유하며, 산화물질의 환원 후, 그 산화능력에 대해 부분적으로 소모되는 환원가스로부터 대체적으로 모든 수분 및 먼지형태의 입자들을 제거하고; d) 열에너지를 재생시킬 목적으로 본 장치로부터 처리된 귀환가스의 최소한 일부분류를 회수하고 또한 남아있는 부분류를 공정중으로 귀환시키는 절차로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.In order to reduce the oxides and at the same time generate a gas suitable for the regeneration of thermal energy, a) at least one from the starting materials containing carbonaceous and / or hydrocarbons introduced into the combustion zone or vaporization chamber together with the oxidant and optional slag formation Generating a reducing gas mainly containing carbon monoxide and hydrogen while supplying thermal energy from a plasma generator of; b) bringing most of the reducing gas so produced to an appropriate temperature for the subsequent reduction process and then introducing the gas into an oxidizing furnace containing oxidizing material, the gas flowing in countercurrent to the material to be reduced; ; c) the particles in the form of course contain oxidative components such as carbon dioxide and moisture, and after the reduction of the oxidative material, substantially removing all water and dust particles from the reducing gas which is partially consumed for its oxidizing capacity; d) recovering at least a portion of the returned gas treated from the device for the purpose of regenerating thermal energy and returning the remaining portion to the process.
제1항에 있어서, 용광로속에 도입되기 위해 생성된 환원가스의 일부분류가 열에너지로 재생시킬 목적으로 또는 합성가스로써 사용되기 위해 본 장치로부터 꺼내지는 것을 특징으로 하는 방법.2. A method according to claim 1, wherein a fraction of the reducing gas produced for introduction into the furnace is withdrawn from the apparatus for the purpose of regeneration with thermal energy or for use as syngas.
제1항에 있어서, 가스발생을 위해 사용된 산소 및/또는 수분 및 /또는 공기 및/또는 재생가스로 구성된 산화제가 반응구역에 플라스마 발생기를 통해 전체 아니면 부분적으로 구분되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the oxidant consisting of oxygen and / or moisture and / or air and / or regeneration gas used for gas evolution is distinguished in whole or in part via a plasma generator in the reaction zone.
제3항에 있어서, 플라스마 발생기를 통해 공급된 상기 산화제가 플라스마 발생기로 들어가기전에 예열되는 것을 특징으로 하는 방법.4. The method of claim 3, wherein the oxidant fed through the plasma generator is preheated before entering the plasma generator.
제1항 내지 4항중 어느 한항에 있어서, 환원가스를 발생시키기 위해 사용된 탄소질 및/또는 탄화수소를 함유하는 출발물질이 미분말형태 및/또는 액체형태 및/또는 덩어리물질 형태로 되는 것을 특징으로 하는 방법.The process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the starting materials containing the carbonaceous and / or hydrocarbons used to generate the reducing gas are in fine powder form and / or in liquid form and / or lump form. Way.
제1항 내지 5항중 어느 한항에 있어서, 연소구역이 덩어리 형태의 고형의 탄소질물질로 충전된 로의 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.The process according to claim 1, wherein a combustion zone is formed at the bottom of the furnace filled with solid carbonaceous material in the form of agglomerates.
제6항에 있어서, 로의 탄소질 충전재로써 사용된 것이 코우크스인 것을 특징으로 하는 방법.7. Process according to claim 6, characterized in that coke is used as the carbonaceous filler of the furnace.
제1항 내지 7항중 어느 한항에 있어서, 수분 또는 부분적으로 소모된 환원가스의 일부부류가 H2O를 H2+CO로 그리고 이산화탄소를 일산화탄소로 변환시키기 위한 충전되는 로내의 열을 이용하기 위해서 연소구역으로부터 위로 적당히 떨어져서 덩어리 형태의 환원물질로 충전된 로속에 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 1, wherein some class of reduced or partially consumed reducing gas is burned to utilize heat in the furnace that is charged to convert H 2 O to H 2 + CO and carbon dioxide to carbon monoxide. Characterized in that it is introduced into the furnace filled with reducing material in the form of agglomerates at an appropriate distance from the zone.
제1항 내지 8항중 어느 한항에 있어서, 임의적인 유황수용체와 함께 미분말의 탄소질물질 및/또는 슬래그 형성물이, 환원로에서 꺼내질 공기 또는 산소 또는 상기의 부분적으로 소모된 환원가스의 일부분류로 구성된 운반기체 또는 수분 또는 증기의 도움으로 플라스마 발생기 바로 앞의 장치내로 분사되는 것을 특징으로 하는 방법.9. The process according to claim 1, wherein the fine powdered carbonaceous material and / or slag formation together with the optional sulfur acceptor is contained in the air or oxygen to be taken out of the reduction furnace or part of the partially consumed reducing gas. Or a carrier gas consisting of water or vapor, which is injected into the apparatus immediately before the plasma generator.
제1항 내지 9항중 어느 한항에 있어서, 환원가스를 발생시키기 위한 임의적으로 부가된 산화제 및 역시 임의적인 슬래그 형성물 및/또는 유황수용체가 플라스마 발생기앞의 반응구역에 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.10. The process according to any one of the preceding claims, wherein an optionally added oxidant and also optional slag formation and / or sulfur acceptor for generating a reducing gas are introduced into the reaction zone in front of the plasma generator.
제1항 내지 10항중 어느 한항에 있어서, 탄소질의 덩어리물질 및 적당한 유황수용체의 혼합물이 연소구역위에 로의 충전재로써 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.Process according to any of the preceding claims, characterized in that a mixture of carbonaceous mass material and a suitable sulfur acceptor is used as filler in the furnace over the combustion zone.
제1항 내지 11항중 어느 한항에 있어서, 생성된 환원가스가 환원로에 도입되기전에 탈황되는 것을 특징으로 하는 방법.The process according to any of the preceding claims, characterized in that the resulting reducing gas is desulfurized before it is introduced into the reduction furnace.
제1항 내지 12항중 어느 한항에 있어서, 생성된 환원가스의 온도높이가 1000∼1500℃의 온도범위로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the temperature height of the generated reducing gas is maintained in a temperature range of 1000 to 1500 ° C.
제1항 내지 13항중 어느 한항에 있어서, 생성된 환원가스의 온도가 환원로에 도입되기 전에 700∼1000℃ 가급적 825℃로 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 1 to 13, wherein the temperature of the generated reducing gas is adjusted to 700 to 1000 ° C., preferably 825 ° C., before being introduced into the reduction furnace.
제13항에 있어서, 가스발생기를 떠나는 고온의 환원가스와 온도가 가능한 탈황화된 후에 a) 환원로부터 회수되어 부분적으로 소모된 환원가스와 혼합하므로써 및/또는 b) 냉각에 의해 및/또는 c) 수분 및/또는 수증기를 가하므로써, 가스의 최중온도가 700∼1000℃로 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.14. The process according to claim 13, wherein the hot reducing gas leaving the gas generator and the temperature possible desulfurization are followed by a) mixing with a reducing gas recovered from reduction and partially consumed and / or b) by cooling and / or c) By adding water and / or water vapor, the minimum temperature of the gas is adjusted to 700 to 1000 캜.
제1항 내지 15항중 어느 한항에 있어서, 환원가스의 온도를 조정하기로 한 재순환되는 로의 가스의 대규모의 흐름이 환원가스에 가해지기 전에 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.16. The method according to any one of claims 1 to 15, wherein the large-scale flow of gas to the recycled furnace for adjusting the temperature of the reducing gas is heated before being applied to the reducing gas.
제16항에 있어서, 상기 가열이 상부가스 공급라인에 열변환기를 사용하므로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.17. The method of claim 16, wherein the heating is accomplished by using a heat converter in the upper gas supply line.
제1항 내지 17항에 있어서, 환원로로부터 재생된 소모환원가스의 부분류가 적어도 하나의 압축기를 사용하므로써 공정에 필요한 압력으로 되는 것을 특징으로 하는 방법.18. The process according to claims 1 to 17, wherein the partial flow of reduced-reduced gas recovered from the reduction furnace is at a pressure necessary for the process by using at least one compressor.
제1항 내지 18항중 어느 한항에 있어서, 메탄,메타놀 및/또는 프로판과 같은 탄소운반체가 생성된 환원가스의 탄화력을 조정하고 또 메탄화를 방해하기 위해 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.19. The method according to any one of claims 1 to 18, wherein carbon carriers such as methane, ethanol and / or propane are fed to adjust the carbonization of the resulting reducing gas and to counteract methanation.
제1항 내지 18항중 어느 한항에 있어서, H2S가 그을음 퇴적물을 없애기 위해 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.19. The method according to any one of claims 1 to 18, wherein H 2 S is fed to remove soot deposits.
제1항 내지 18항중 어느 한항에 있어서, 환원가스가 2-단 기화에 의해 생성되는데 있어서, 출발물질은 부분적으로 연소되고 또 최소한 기화실에서 부분적으로 기화되며, 이렇게 얻어진 가스혼합물은 탄소질의 덩어리 물질층을 수용하는 로에 도입되고, 단 기화실에서 얻어진 가스중의 물리적 열용량은 가스중의 이산화탄소 및 수분의 함량을 감소시키기 위해 코우크스 층내에서 이용되고, 가스발생공정은 회수된 가스가 뒤이은 공정절차에 적절한 온도 및 조성을 가지도록 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.19. The process of any of claims 1 to 18, wherein the reducing gas is produced by two-stage vaporization, in which the starting material is partially combusted and at least partly vaporized in the vaporization chamber and the gas mixture thus obtained is a carbonaceous mass material. Introduced into the furnace containing the bed, the physical heat capacity of the gas obtained in the gasification chamber is used in the coke bed to reduce the content of carbon dioxide and water in the gas, and the gas generating process is followed by the recovered gas And adjusted to have a temperature and composition appropriate for the process.
산화물질을 환원시키면서 동시에 열에너지로 재생되는데 적절한 가스를 발생시키는 제1항에 따른 방법을 성취하기 위해서, 반응실을 포함하면서 환원가스를 발생시키기 위한 발생수단, 반응실의 하부에 오리피스를 가진 최소한 하나의 플라스마 발생기, 유황여과기를 임의적으로 거쳐 가스발생수단에 연결되고 상기 환원될 산화물질을 내포하고 있는 용광로, 상기 용광로의 상부에 설치된 가스출구수단, 상기 가스출구수단에 인접해 놓이고 배출가스로부터 그 속에 함유되어 있는 어떠한 수분 및 먼지형태의 입자들을 제거하기 위한 분리기수단, 열에너지로 재생되는데 적절한 배출가스에 대한 뒤이은 가스출구수단, 가스발생수단에 상기의 최소한 일부분의 가스류를 재순환시키고 가스발생수단에서 생성된 환원가스의 온도를 조정하는 주공급라인으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.Generating means for generating a reducing gas, including a reaction chamber, at least one having an orifice in the lower part of the reaction chamber, in order to achieve the method according to claim 1, which generates an appropriate gas for reducing oxides and at the same time regenerating thermal energy. A furnace which is optionally connected to a gas generating means via a plasma generator, a sulfur filter, and containing an oxide material to be reduced, a gas outlet means installed above the furnace, adjacent to the gas outlet means, Separator means for removing any moisture and dust particles contained therein, subsequent gas outlets for exhaust gases suitable for regeneration with thermal energy, recirculating at least a portion of the gas stream to the gas generating means and Supply line to control the temperature of reducing gas Wherein consisting of.
제22항에 있어서, 부가적인 가스출구가 가스발생수단과 용광로사이의 관내에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.23. An apparatus according to claim 22, wherein an additional gas outlet is arranged in the tube between the gas generating means and the furnace.
제22항에 있어서, 주공급라인이 적어도 하나의 압축기를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 22 wherein the main supply line is equipped with at least one compressor.
제22항에 내지 24항중 어느 한항에 있어서, 상기 주공급라인이 제1 분지라인을 통해 발생로의 상부에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.25. An apparatus according to any one of claims 22 to 24, wherein the main supply line is connected to the top of the generation furnace via a first branch line.
제22항 내지 25항중 어느 한항에 있어서, 주공급라인이 분지라인을 거쳐 가스발생로의 저부에 있는 반응구역에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.26. An apparatus according to any one of claims 22 to 25, wherein the main feed line is connected to the reaction zone at the bottom of the gas generating passage via a branch line.
제22항 내지 26항중 어느 한항에 있어서, 주공급라인이 분지관을 거쳐 플라스마 발생기의 입구에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.27. An apparatus according to any one of claims 22 to 26, wherein the main supply line is connected to the inlet of the plasma generator via a branch tube.
제22항 내지 27항중 어느 한항에 있어서, 플라스마 발생기가 바로 통과되기 위한 산화제의 공급로에 연결되어, 임의적으로 예열된 산화제가 플라스마 발생기를 통해 반응구역으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.28. The device of any one of claims 22 to 27, wherein the plasma generator is connected to a supply passage of oxidant for direct passage, and wherein the optionally preheated oxidant is connected to the reaction zone through the plasma generator.
제22항 내지 28항중 어느 한항에 있어서, 가스발생로가 슬래그의 출구수단을 설비하는 것을 특징으로 하는 장치.29. The apparatus according to any one of claims 22 to 28, wherein the gas generating passages provide outlet means for slag.
제22항 내지 27항중 어느 한항에 있어서, 가스발생로가 유황수용체를 임의적으로 함유하는 탄소질의 덩어리 물질의 충전을 도모하는 것을 특징으로 하는 방법.28. The method according to any one of claims 22 to 27, wherein the gas generator promotes the filling of carbonaceous mass material optionally containing sulfur receptors.
제22항 내지 30항중 어느 한항에 있어서, 가스발생로와 유황여과기사이의 가스공급라인이 귀환가스의 일부분류에 관으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.31. A device according to any one of claims 22 to 30, wherein the gas supply line between the gas generator and the sulfur filter can be piped to a portion of the return gas.
제22항 내지 31항중 어느 한항에 있어서, 유황분리기와 상기 환원로의 가스입구사이의 환원가스라인이 혼합실 형상의 냉각수단을 통해 일부분류의 가스의 온도를 조정할 수 있게 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.32. The method of any one of claims 22 to 31, wherein a reducing gas line between the sulfur separator and the gas inlet of the reduction furnace is connected to adjust the temperature of the gas of the partial flow through the cooling means of the mixing chamber shape. Device.
제32항에 있어서, 혼합실에서 일부분의 귀환가스류의 가열이 상부 가스공급라인에 배치된 열변환기의 사용으로 성취되는 것을 특징으로 하는 장치.33. The apparatus of claim 32, wherein heating of the portion of the return gas stream in the mixing chamber is accomplished by use of a heat converter disposed in the upper gas supply line.
제22항 내지 33항중 어느 한항에 있어서, 수분 및/또는 수증기를 위한 공급라인이 본 공급라인속으로 개구되는 것을 특징으로 하는 장치.34. An apparatus according to any one of claims 22 to 33, wherein a supply line for moisture and / or water vapor is opened into the present supply line.
제22항 내지 34항중 어느 한항에 있어서,탄소운반체 즉, 메탄, 프로판 및/또는 메타놀을 위한 공급라인이 본 공급라인속으로 개구되는 것을 특징으로 하는 장치.35. An apparatus according to any one of claims 22 to 34, wherein a supply line for the carbon carrier, ie methane, propane and / or methanol, is opened into the feed line.
제22항 내지 35항중 어느 한항에 있어서, H2S를 위한 공급라인이 본 공급라인속으로 개구되는 것을 특징으로 하는 장치.36. The apparatus according to any one of claims 22 to 35, wherein the supply line for H 2 S is opened into the present supply line.
제22항 내지 36항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치가 이를테면 연료가스로서 사용될 수 있는 부분류에 대해 꼭지를 틀어 모을 수 있는 부재(tapping member)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 장치.37. A device according to any one of claims 22 to 36, characterized in that the device is provided with a tapping member capable of twisting the spigot against a subclass that can be used as fuel gas, for example.
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.