SK6016Y1 - Device for separating dust and dry-cleaning gas in the manufacture of iron or coal gasification - Google Patents

Device for separating dust and dry-cleaning gas in the manufacture of iron or coal gasification Download PDF

Info

Publication number
SK6016Y1
SK6016Y1 SK5016-2011U SK50162011U SK6016Y1 SK 6016 Y1 SK6016 Y1 SK 6016Y1 SK 50162011 U SK50162011 U SK 50162011U SK 6016 Y1 SK6016 Y1 SK 6016Y1
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
gas
dust removal
gas stream
dust
iron production
Prior art date
Application number
SK5016-2011U
Other languages
English (en)
Other versions
SK50162011U1 (sk
Inventor
Alexander Fleischanderl
Andreas Hackl
Original Assignee
Siemens Vai Metals Tech Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Vai Metals Tech Gmbh filed Critical Siemens Vai Metals Tech Gmbh
Publication of SK50162011U1 publication Critical patent/SK50162011U1/sk
Publication of SK6016Y1 publication Critical patent/SK6016Y1/sk

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38—Removing components of undefined structure
    • B01D53/40—Acidic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/02—Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/79—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/81—Solid phase processes
    • B01D53/83—Solid phase processes with moving reactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06—Continuous processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/466—Entrained flow processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/82—Gas withdrawal means
    • C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02—Dust removal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/20—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by treating with solids; Regenerating spent purifying masses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/32—Purifying combustible gases containing carbon monoxide with selectively adsorptive solids, e.g. active carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/002—Evacuating and treating of exhaust gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/22—Dust arresters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/38—Removal of waste gases or dust
    • C21C5/40—Offtakes or separating apparatus for converter waste gases or dust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/008—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases cleaning gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/30—Alkali metal compounds
    • B01D2251/304—Alkali metal compounds of sodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/402—Alkaline earth metal or magnesium compounds of magnesium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts
    • B01D2251/604—Hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts
    • B01D2251/606—Carbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
    • B01D2257/2045—Hydrochloric acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
    • B01D2257/2047—Hydrofluoric acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7027—Aromatic hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2273/00—Operation of filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2273/12—Influencing the filter cake during filtration using filter aids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/06—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • B01D53/10—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds with dispersed adsorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1621—Compression of synthesis gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/64—Controlling the physical properties of the gas, e.g. pressure or temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

The device contains a supply pipe (1) for conducting the gas stream from the unit for the production of pig iron in a bun or units for the production of iron, which is pre-abatement equipment (2). Supply pipe (1) is branched at the point (3) branching to bypass pipe (4) and the primary gas pipeline (6). The device comprises at least one device (10, 11, 12) to remove dust. Primary pipe (6) is connected to the device (10, 11, 12) to remove dust by connecting pipe (7, 8, 9). The device (13) to adjust the temperature of the gas stream is arranged downstream from the device (10, 11, 12) for dust in the flow (1) or in the primary gas line (6). The device (14) to add the ingredients in the primary gas line (6) is located between the point (3) branching and the first connecting pipe (7, 8, 9) when viewed from the point (3) branching.

Description

Technické riešenie sa týka zariadenia na odlučovanie prachu zasucha a na suché čistenie plynu s obsahom prachu a nečistôt, ako je plyn, produkovaný v jednotkách pre výrobu surového železa v žemliach počas výroby surového železa v žemliach, alebo plyn, produkovaný v jednotkách pre výrobu železa počas výroby železa, alebo plyn, produkovaný v zariadeniach na odplyňovanie uhlia.
Doterajší stav techniky
Počas výroby surového železa v žemliach v jednotkách pre výrobu surového železa v žemliach, napríklad vo vysokej peci, zariadení COREX®, zariadení FINEX® a tavnom splynovačom zariadení, alebo výroby železa v jednotkách pre výrobu železa, napríklad v zariadeniach MIDREX®, zariadeniach HYL® a zariadeniach na priamu redukciu (DR) na základe výstupného plynu COREX®/FINEX®, sú produkované veľké množstvá plynov.
Tieto plyny unášajú veľké množstvá prachu s vysokým pomerom jemných tuhých častíc a tiež veľké množstvá plynných nečistôt.
Prevažne počas nestabilnej prevádzky, t. j. najmä pri prevádzkových situáciách, ako je spustenie alebo zastavovanie procesov pre výrobu surového železa v žemliach, alebo železa, alebo spontánnych procesných anomálií, ako je spontánny posun stĺpca materiálu v jednotkách, môžu vznikať najmä vysoké množstvá prachu a nečistôt v plynoch a tiež vysoké špičky teploty plynu. Pred vypúšťaním plynov do okolitého prostredia alebo pred ich využívaním v nasledujúcich procesoch musí byť prach odlúčený a plyn musí byť vyčistený od nečistôt.
Príkladnou formou sú znázornené vlastnosti plynov, produkovaných počas výroby surového železa v žemliach vo vysokej peci, zariadení COREX® alebo zariadení FINEX®:
Vysoká pec COREX® FINEX®
Množstvo plynu [Nm Vh] 350 000 - 750 000 250 000 - 400 000 150 000-350 000
Teplota plynu [°C] 100 - 200; max. 800 300; max. 600 400 - 450; max. 600
Tlak plynu [kPa] 250; max. 350 320 220 - 320; max. 600
Zloženie plynu [% objemové]
CO 20-25 35-40 20-25; max. 75
co2 20-22 30-35 30-35
h2 2-4 15-20 10- 15
n2 50-55 10- 15 15-20
Množstvo prachu v produkovanom plyne [mg/Nm3] 20 000 - 25 000 20 000 - 25 000 12 000 - 37 000
Nečistoty v produkovanom plyne [mg/Nm3]
HC1 0,4 7
HF 0,1 <0,2
H2S 70 - 100 30- 100
BTX 150 150
PAH 40; max. 140 40; max. 300
Je známe odstraňovať prach a nečistoty z plynu, produkovaného pri mokrých procesoch, ale u takýchto procesov vzniká problém, že je nutné spracúvať riedku kašu a premývaciu vodu, ktoré sú tu vytvárané.
Čínska patentová prihláška CN 1 818 080 opisuje spôsob suchého odstraňovania prachu z prúdu plynu, vychádzajúceho z vysokých pecí.
Pri tomto spôsobe je v prúde plynu za sucha odstraňovaný prach prostredníctvom filtračných odlučovačov po predbežnom odlúčení za sucha v odlučovacej komore.
Počas prevádzkových situácií, ktoré sú mimo rámec stabilnej prevádzky vysokej pece, napríklad počas spúšťania alebo odstavovania, alebo v prípade, kde sú teploty výstupného plynu pod hodnotou rosného bodu
SK 6016 Υ1 vody alebo rosného bodu kyseliny vo vlhkosti, prítomné v prúde plynu, však u takých spôsobov môže vznikať problém, že filtračný materiál odlučovačov sa zlepuje a môže spôsobiť zablokovanie, pretože zložky, unášané súčasne v plyne, napríklad vodná vlhkosť alebo organické zložky, kondenzujú.
To vedie k výrazným stratám tlaku vo filtračnom materiáli a tiež k stratám účinnosti filtra, pričom môže byť nutné vymeniť filtračný materiál, ktorý je združený s časom prevádzkovej odstávky.
Pokiaľ zariadenie, v ktorom je odstraňovanie prachu uskutočňované, nie je dostupné v dôsledku takých problémov, musí byť plyn s obsahom prachu vypúšťaný do okolitého prostredia prostredníctvom obtokového potrubia a to bez ďalšieho čistenia.
Taká obtoková situácia spôsobuje nebezpečenstvo pre okolité prostredie, pričom nie je prípustná v celom rade priemyselných krajín.
Za účelom zníženia rizika zlepenia alebo blokovania v dôsledku poklesu teploty plynu pod hodnotu rosného bodu a v dôsledku s tým súvisiace kondenzáty sú v spise CN 1 818 080 opísané tepelné výmenníky, ktoré v prípade, kde teplota prúdu plynu, vychádzajúceho z predbežného odlučovacieho zariadenia, je príliš nízka, sú využité na zvýšenie teploty plynu nad rosný bod.
Žiadne vybavenia pre čistenie výstupných plynov od nečistôt nie sú uvedené v spise CN 1 818 080.
Úlohou predmetného technického riešenia je vyvinúť zariadenie na odstraňovanie prachu za sucha z výstupných plynov, vytváraných počas výroby surového železa, pri tomto zariadení bude riziko zlepenia a zablokovania filtrov na odstraňovanie prachu znížené, pričom budú súčasne výstupné plyny čistené od nečistôt.
Podstata technického riešenia
Táto úloha bola splnená tým, že bol vyvinutý spôsob odstraňovania prachu za sucha a čistenia plynu s obsahom prachu a nečistôt za sucha, ako je plyn, vytváraný v jednotkách pre výrobu surového železa v žemliach počas výroby surového železa v žemliach, alebo plyn, vytváraný v jednotkách pre výrobu železa počas výroby železa, alebo plyn, vytváraný v zariadeniach na splynovanie uhlia, pri týchto procesoch je prúd plynu, ktorý obsahuje taký plyn, podrobený odstraňovaniu prachu po predbežnom odlučovaní na odlučovanie hrubých tuhých častíc, počas tohto odstraňovania prachu tuhé častice, prítomné v prúde plynu, ktorý vo vhodnom prípade už bol podrobený predbežnému odlučovaniu, sú odlučované z prúdu plynu, pričom teplota prúdu plynu pred odstraňovaním prúdu prachu je nastavená tak, že teplota prúdu plynu je väčšia, než 60 °C výhodne väčšia, než 100 °C, a menšia, než teplota, ktorá by mohla spôsobiť poškodenie zariadení, uskutočňujúcich odstraňovanie prachu.
Predmetný spôsob je charakterizovaný tým, že reakčné činidlo s obsahom prísady, a prípadne adsorpčné činidlo je pridávané do prúdu plynu pred začatím odstraňovania prachu.
V príkladnom prípade môže byť jednotkou pre výrobu surového železa v žemliach vysoká pec, redukčná šachta alebo taviace splyňovacie zariadenie v súlade s procesom COREX® alebo FINEX®.
Tuhé alebo roztavené surové železo v žemliach alebo primárny oceľový výrobok sú vyrábané v takých jednotkách.
Príkladnou formou môže byť jednotka pre výrobu železa tvorená zariadením MIDREX®, zariadenie HYL® alebo zariadením na priamu redukciu na základe výstupného plynu COREX®/FINEX®.
Hubovité železo alebo briketované železo je vyrábané v takých jednotkách.
Počas predbežného odlučovania, ktoré je prípadne uskutočňované, môžu byť hrubé tuhé častice, unášané v prúde plynu, odlučované, a to napríklad v gravitačných komorách (prachových vreciach) alebo v cyklónach.
Za hrubé tuhé častice je tu nutné považovať hlavné tuhé častice, majúce priemer častíc väčší, než 10 gm.
Pretože pri predbežnom odlučovaní sú efektívne odlučované iba hrubé tuhé častice až do zhora uvedenej spodnej medze ich rádové veľkosti, tak tuhé častice, ktoré sú pod touto spodnou medzou, sú stále prítomné v prúde plynu po uskutočnení predbežného odlučovania.
Také tuhé častice, obsahujúce jemné častice prachu s veľkosťou 2,5 μητ, pričom pokiaľ nie je uskutočňované žiadne predbežné odlučovanie, tak tiež tuhé hrubé častice, sú odstraňované z prúdu plynu počas odstraňovania prachu až do koncentrácií prachu s veľkosťou 5 mg/Nm3.
Pokiaľ je uskutočňované predbežné odlučovanie, je teplota prúdu plynu pred odstraňovaním prachu nastavená podľa jedného uskutočnenia predmetného spôsobu po predbežnom odlučovaní.
Teplota plynu počas výroby surového železa v žemliach alebo počas výroby železa kolíše, a to napríklad v závislosti od použitého postupu alebo v závislosti od vzniku nestabilného stavu procesu, napríklad v prípade kolapsu stĺpca materiálu v redukčnej alebo taviacej šachte, alebo v prípade situácie spúšťania či odstavenia.
Na odstraňovanie prachu dochádza vo filtračných zariadeniach, ako sú tkaninové filtre, vytvorené zo sklených vlákien alebo zo syntetických vlákien, ako sú Aramid® alebo P84® (polyimidové vlákna), majúce konštrukciu kruhového typu, kovové filtre alebo keramické filtre.
SK 6016 Υ1
Za účelom ochrany zariadenia, v ktorých je uskutočňované odstraňovanie prachu, voči problémom z hľadiska kondenzácie, ktoré spôsobujú zlepenie filtračného koláča, odlúčeného počas odstraňovania prachu, a voči teplotným špičkám v prúde plynu, je teplota prúdu plynu pred odstraňovaním prachu a po prípadnom predbežnom odlučovaní nastavená tak, že teplota prúdu plynu, podrobeného odstraňovaniu prachu, je väčšia, než 60 °C výhodne väčšia, než 100 °C, a menšia, než teplota, ktorá by mohla spôsobiť poškodenie zariadení, uskutočňujúcich odstraňovanie prachu.
V prípade tkaninových filtrov musí byť teplota nižšia, než 260 °C, výhodne nižšia, než 200 °C, pretože u tkaninových filtrov dochádza v dôsledku pôsobenia tepla k rozkladu filtračnej tkaniny pri teplote vyššej, než 260 °C.
V prípade keramických filtrov alebo kovových filtrov je možné využívať teploty plynu až do 1 000 °C. Plyn, vytváraný počas výroby surového železa v žemliach v jednotkách na výrobu surového železa v žemliach, alebo plyn, vytváraný počas výroby železa v jednotkách na výrobu železa, obsahuje okrem iného sírovodík, chlorovodík, fluorovodík, ťažké kovy, organické nečistoty, ako sú dioxíny alebo furány, polycyklické aromatické a iné uhľovodíkové zlúčeniny.
Tieto zlúčeniny, škodlivé pre životné prostredie, musia byť odstránené pred vypúšťaním odpadových plynov do okolitého životného prostredia pokiaľ je to ekonomicky prijateľné.
Podľa tohto technického riešenia sú prísady vo forme častíc, suché prísady alebo prísady vo forme suspenzie prísad vo vode pridávané do prúdu plynu pred začatím odstraňovania prachu.
Prísady obsahujú reakčné činidlá, a prípadne adsorpčné činidlá.
Reakčné činidlá sú zvolené tak, že reagujú s nečistotami, prítomnými v odpadovom plyne zo zariadenia na výrobu surového železa v žemliach, na vytváranie časticových produktov, ktoré môžu byť odstránené z prúdu plynu prostredníctvom odstraňovania prachu.
Využívané reakčné činidlá sú napríklad CacO3, Ca(OH)2, Mg(OH)2 alebo kyslý uhličitan sodný, alebo zmesi dvoch alebo viac týchto látok.
Základnou úlohou reakčného činidla je oddeliť kyslé znečisťujúce zlúčeniny, ako sú H2S, HC1 alebo HF.
Prísady môžu tiež obsahovať organické a/alebo anorganické adsorpčné činidlá, napríklad koks z nistejovej pece (HOK), aktivovaný uhlík alebo koks alebo jemne rozomletý zeolit.
Nečistoty prítomné v odpadových plynoch, napríklad ťažké kovy alebo organické nečistoty, môžu byť odstraňované z prúdu plynu adsorpciou prostredníctvom adsorpčného činidla, kde je produkt adsorbentu s obsahom nečistôt, vytváraného adsorpciou, časticovitý, takže môže byť preto tiež odstraňovaný z prúdu plynu počas odstraňovania prachu.
Prísadou môže tiež byť zmes vápna a uhlíka s prísadami, ktorá je tiež známa napríklad pod obchodným názvom Sorbalit®.
Časticové prísady alebo časticové reakčné produkty alebo častice či adsorpčné obsiahnuté zložky prísad sú odstraňované z prúdu plynu opäť počas odstraňovania prachu.
Prísady môžu byť tiež vstrekované do prúdu plynu vo forme suspenzie vo vode, napríklad ako vápenné mlieko. Vhodne vysoká teplota plynu, väčšia než 150 °C, je vyžadovaná pre pridávanie prísad vo forme suspenzie.
Pokiaľ sú prísady pridávané do prúdu plynu vo forme suspenzie, tak sa kvapalina odparuje v prúde horúceho plynu, v dôsledku čoho môžu byť prísady odstránené pri odstraňovaní prachu ako časticové suché prísady.
Pretože je tiež uskutočňované chladenie plynu, pokiaľ sú prísady pridávané vo forme suspenzie, môže byť tento typ pridávania spojený s procesným krokom z hľadiska nastavenia teploty plynu.
Pridávanie prísad podľa tohto technického riešenia má výhodu, že nečistoty, prítomné v plyne môžu byť odstraňované súčasne s odstraňovaním prachu z prúdu plynu.
Ďalšia výhoda spočíva v tom, že ako reakčné činidlo, tak adsorpčné činidlo môžu viazať vlhkosť, prítomnú v prúde plynu, v dôsledku čoho je znížené riziko kondenzácie vlhkosti z prúdu plynu.
Ďalšia výhoda spočíva v tom, že prísady alebo časticové produkty, vytvárané v dôsledku reakcie s reakčným činidlom alebo adsorpcie na adsorpčnom činidle, sú ukladané v zariadeniach na filtrovanie a na odstraňovanie odlúčeného prachu, pričom tieto zariadenia sú potom potiahnuté.
Na jednej strane tento poťah prísady, ktorá obsahuje odlúčený filtračný koláč, prispieva na odstraňovanie prachu, pretože prúd plynu musí cez neho prechádzať.
Na druhej strane však bráni filtrovaniu a oddeľovaniu častí zariadenia na odstraňovanie prachu, pretože prúd odpadových plynov iba na neho naráža pri prechode povlakom.
Riziko zablokovania alebo zlepenia častí filtračného a odlučovacieho zariadenia v prípade zariadenia na odstraňovanie prachu je teda znížené, pretože obsah organických plynov v prúde plynu alebo vlhkosti a/alebo jemných adhezívnych tuhých častíc môže byť čiastočne už oddelený vo filtračnom koláči.
Takto dosahovaná ochrana súčastí zariadenia má za dôsledok zvýšenie životnosti.
SK 6016 Υ1
Povlak prísady je pravidelne odstraňovaný spoločne s filtračným koláčom prachu, ktorý sa vytvára počas odstraňovania prachu na súčastiach filtračného a odlučovacieho zariadenia pri zariadení na odlučovanie prachu.
Toto odstraňovanie je menej nákladné a menej zložité, než odstraňovanie tuhých častíc, ktoré preniknú do súčastí filtračného a odlučovacieho zariadenia pri zariadení na odstraňovanie prachu.
Podľa jedného uskutočnenia je pridávanie prísad uskutočňované v závislosti od obsahu nečistôt v plyne.
V tejto súvislosti je obsah nečistôt meraný, pričom je vhodné množstvo prísad pridávané alebo zvýšené, pokiaľ prahové hodnoty v nespracovanom plyne alebo vyčistenom plyne, vopred stanovené obsluhou, sú prekročené.
V tejto súvislosti je za surový či nespracovaný plyn považovaný plyn pred suchým čistením, pričom za vyčistený plyn je považovaný plyn po suchom čistení.
Je výhodné, aby bolo možné zistiť jednotlivé typy nečistôt.
Podľa výhodného uskutočnenia je typ reakčného činidla v prísade zvolený na základe zistených nečistôt.
Je preto možné pridávať reakčné činidlo, ktoré je optimálne vhodné pre príslušné nečistoty.
Náklady na spotrebu reakčného činidla tak môžu byť minimalizované, pričom výsledné množstvá tuhých častíc, odlúčených počas odstraňovania prachu, môžu byť znížené.
Týmje zjednodušené vhodné ďalšie využívanie.
Pokiaľ je uskutočňované predbežné odlučovanie, sú prísady pridávané do prúdu plynu podľa jedného uskutočnenia pred začatím odstraňovania prachu po predbežnom odlučovaní.
Odstraňovanie prísad z prúdu plynu, tak nie je nutné ani pred odstraňovaním prachu.
Čas trvania, po ktorý prísady zostávajú v prúde plynu, tak môže byť znížený v porovnaní s odlučovaním počas odstraňovania prachu, pričom tiež príslušne čistiaca kapacita prísad môže byť využívaná v menšom rozsahu.
Pretože sú prísady pridávané do prúdu plynu iba po predbežnom odlučovaní, tak materiál, získaný počas predbežného odlučovania neobsahuje žiadne prísady. V dôsledku neprítomnosti prísad je tento materiál obzvlášť vhodný na využívanie.
Pretože materiál neobsahuje žiadne prísady, tak nie je nutné tiež brať žiadne prísady do úvahy v prípade takého využívania.
Využívanie môže byť napríklad uskutočňované pri aspoň čiastočnej recirkulácii materiálu do procesu, v ktorom je vytváraný plyn, ktorý má byť vyčistený. Materiál však môže byť tiež využívaný aj v iných procesoch.
Pokiaľ je plyn, ktorý má byť vyčistený, vytváraný v jednotkách na výrobu surového železa v žemliach počas výroby surového železa v žemliach alebo v jednotkách na výrobu železa počas výroby železa, tak materiál, získaný počas predbežného odlučovania, obsahuje prach s obsahom železa, čo je cenná surovina, ktorá môže byť napríklad recirkulovaná späť do výroby surového železa v žemliach, alebo do výroby železa.
Pokiaľ je plyn, ktorý má byť vyčistený, vytváraný v zariadeniach na splyňovanie uhlia, tak materiál, získaný počas predbežného odlučovania, obsahuje prach s obsahom uhlíka, čo je cenná surovina, ktorá môže byť napríklad recirkulovaná späť do zariadenia na splyňovanie uhlia.
Predbežné odlučovanie má tú výhodu, že súčasti zariadenia, cez ktoré plyn prúdi po predbežnom odlučovaní, sú vystavené menšiemu zanášaniu prostredníctvom styku s tuhými časticami.
Predmetný spôsob má ten účinok, že odstraňovanie prachu môže byť uskutočňované menším prerušovaním v porovnaní so známym stavom techniky, a to i v prevádzkových stavoch, ako je spúšťanie a odstavenie alebo v prípade prevádzkových porúch u jednotiek na výrobu surového železa v žemliach alebo železa, počas ktorých je riziko zablokovania alebo zlepenia súčastí filtračného a odlučovacieho zariadenia pri zariadení na odstraňovanie prachu najmä vysoké v dôsledku rizika kondenzácie.
Pretože odstraňovanie prachu a čistenie od nečistôt môže byť uskutočňované aj v takých prevádzkových stavoch, nie je v skutočnosti naďalej nutné vypúšťať plyn s obsahom prachu a nečistôt cez obtokové potrubie do okolitého prostredia.
Podľa jedného uskutočnenia prísad zostáva z jednej alebo oboch zložiek reakčného činidla a adsorpčného činidla. Je tomu tak preto, že prídavné zložky prísady, ktoré nepôsobia ako reakčné činidlo alebo adsorpčné činidlo znižujú dosiahnuteľný účinok prísady na jednotku hmotnosti prísady.
Časticová suchá prísada, ktorá je pridávaná, má veľkosť zŕn od 0,1 do 200 μηι. Toto rozmedzie veľkosti zŕn zaisťuje, že prísada je rozložená rovnomerne v prúde plynu.
Pokiaľ výrazný pomer veľkosti zŕn leží nad týmto rozmedzím, tak bude rovnomerné rozloženie v prúde plynu zložité, čo povedie k nízkej rýchlosti odlučovania počas odstraňovania prachu.
Čím menšia je veľkosť zŕn prísady, tým väčšia je jej špecifická merná plocha. Ako sa špecifická merná plocha zväčšuje, tak je možné zaistiť oveľa efektívnejší proces reakcie a adsorpcie nečistôt, ako aj viazanie vlhkosti.
Náklady na prísady sa však zvyšujú, pokiaľ je veľkosť zŕn menšia, takže využívanie prísad, majúcich veľkosť zŕn nižšiu než 0,1 μπι, už nie je naďalej ekonomicky výhodné.
SK 6016 Υ1
Odpadový plyn z jednotiek na výrobu surového železa v žemliach má obvykle vysoký tlak. Absolútny tlak odpadových plynov z jednotiek na výrobu surového železa v žemliach je od 2 x 10s Pa do 6 x 105 Pa, t. j. od 2 do 5 barov.
Tento tlak musí byť prekonávaný počas pridávania prísady do prúdu plynu. To je výhodne uskutočňované prostredníctvom pneumatického vstrekovania prísady.
Ako alternatíva môže byť tiež suchá prísada privádzaná prostredníctvom gravitačného dávkovania, v tomto prípade musí byť zaistené, že nadmerný tlak je utesnený vzhľadom k vonkajšku, napríklad prostredníctvom hviezdicových podávačov alebo dvojitých rotačných zámkov.
Počas pridávania prísady do prúdu plynu je nutné zaistiť, že prísada je privádzaná a rozložená rovnomerne. To môže byť realizované napríklad s využitím takzvaného statického miešača (v prípade gravitačného dávkovania) alebo vhodného počtu vstrekovacích trubíc (v prípade tlakového vstrekovania).
Suspenzie sú výhodne privádzané prostredníctvom dvojitých tekutinových dýz, pričom tekuté suspenzie sú rozprašované prostredníctvom plynu alebo pary.
Tuhé častice, ktoré sú odlučované počas odstraňovania prachu v zariadeniach na filtrovanie a odstraňovanie odlúčeného prachu, sú odvádzané pravidelne z týchto zariadení.
Odlúčené tuhé častice tiež obsahujú prísady, ktoré môžu stále reagovať s nečistotami, prítomnými v odpadových plynoch, pohlcovať nečistoty alebo viazať vlhkosť.
Preto podľa jedného uskutočnenia tohto technického riešenia je čiastočné množstvo tuhých častíc, odlúčených počas odstraňovania prachu ako filtračný koláč, pridávané do prúdu plynu pred začatím odstraňovania prachu po dokončení prípadného predbežného odlučovania.
Táto recirkulácia prísad do prúdu plynu zvyšuje dosiahnuteľný účinok na jednotku množstva prísady.
Je tomu tak preto, že potenciály pre reakciu, adsorpciu a viazanie vlhkosti, ktoré zostávajú dosiaľ nevyužité po prvom pridaní prvej prísady môžu byť využívané po novom pridaní do prúdu plynu.
V porovnaní s postupom bez recirkulácie je preto možné dosiahnuť rovnaké účinky s menším množstvom čerstvej prísady, čo automaticky znižuje veľkosť filtračného koláča, ktorý musí byť odstraňovaný.
V dôsledku tlaku odpadových plynov je pridávanie výhodne uskutočňované prostredníctvom pneumatického tlakového vstrekovania, pričom však môže byť tiež uskutočňované napríklad prostredníctvom gravitačného dávkovania.
Tuhé častice, odlúčené pomocou zariadenia na filtrovanie a odstraňovanie odlúčeného prachu, tiež obsahujú uhlíkaté nosiče, ako je uhoľný prach, koks z nístejovej pece (HOK), Sorbalit® a prach s obsahom rudy a prach s obsahom železa.
Na využívanie tohto materiálu pri výrobe surového železa v žemliach alebo pri výrobe železa alebo pri splynovaní uhlia podľa výhodného uskutočnenia tohto technického riešenia aspoň čiastočné množstvo tuhých častíc, odlúčených počas predbežného odlučovania a/alebo odstraňovania prachu ako filtračný koláč, je využívané ako východiskový materiál pre výrobu surového železa v žemliach alebo pre výrobu železa alebo pre plyn, vyrábaný v zariadeniach na splyňovanie uhlia.
Tým je zlepšená ich ekonomická životnosť a využívanie odlúčených tuhých častíc jednoduchším spôsobom, než by bolo ich vyradenie do odpadu.
Materiál však môže byť napríklad tiež využívaný po prípadných krokoch predbežného spracovania pri výrobe ocele (konvertor, elektrická pec) alebo pri slinovaní.
Podľa jedného uskutočnenia technického riešenia je teplota prúdu plynu na odstraňovanie prachu nastavená prostredníctvom odparovacieho chladiča. To má výhodu, že teplota môže byť regulovaná stabilným spôsobom na požadovanú teplotu, a to aj na pomerne dlhé časové obdobie.
Podľa ďalšieho uskutočnenia tohto technického riešenia je teplota nastavená prostredníctvom tepelného výmenníka doskového typu. To má tú výhodu, že nemusí byť uskutočňované žiadne prídavné vstrekovanie vody a že hlavná teplota plynu alebo zjavné teplo plynu je vyššie.
Tým je napríklad zvyšovaná energetická účinnosť pre následné využitie v plynovej expanznej turbíne v porovnaní s nastavovaním teploty pomocou odparovacieho chladiča.
V tomto prípade existujú všeobecne dva varianty uskutočnenia.
Buď je plyn vedený cez akumulátor tepla iba vtedy, keď je maximálna prevádzková teplota zariadení, uskutočňujúcich odstraňovanie prachu (napríklad 260 °C) presiahnutá, a je vedený za akumulátor tepla opäť, kde táto teplota poklesne, alebo ďalšie dva tepelné výmenníky doskového typu sú zapojené paralelne.
Pokiaľ výstupná teplota jedného akumulátora tepla presiahne maximálnu prevádzkovú teplotu, tak je prepnuté na druhý akumulátor tepla, pričom horný akumulátor je medzi tým ďalej ochladzovaný napríklad okolitým vzduchom.
Zariadenia na splyňovanie uhlia, ktoré môžu byť skonštruované napríklad ako splyňovač s pevným lôžkom alebo ako splyňovač s unášaným prúdom, vyrábajú plyn, porovnateľný z hľadiska jeho vlastností, najmä z hľadiska obsahu prachu a obsahu nečistôt s plynom z jednotiek na výrobu surového železa v žemliach a na výrobu železa.
SK 6016 Υ1
Plyn zo zariadenia na splynovanie uhlia je okrem iného využívaný ako redukčný plyn počas výroby surového železa v žemliach alebo železa.
Podľa jedného uskutočnenia tohto technického riešenia pochádza plyn, ktorý je podrobený odstraňovaniu prachu za sucha a čistenia za sucha, zo zariadenia na splyňovanie uhlia.
Zariadenie podľa tohto technického riešenia obsahuje prívodné potrubie na vedenie prúdu plynu z jednotky na výrobu surového železa v žemliach alebo z jednotky na výrobu železa alebo zo zariadenia na splyňovanie uhlia, v ktorom je predbežné odlučovacie zariadenie, pričom prívodné potrubie je rozvetvené v mieste rozvetvenia na obtokové potrubie a na primárne plynové potrubie, obsahujúce aspoň jedno zariadenie na odstraňovanie prachu, pričom primáme plynové potrubie je pripojené na zariadenie na odstraňovanie prachu prostredníctvom spojovacieho potrubia, pričom zariadenie na nastavenie teploty prúdu plynu je usporiadané v smere prúdenia pred zariadením na odstraňovanie prachu v prívodnom potrubí alebo v primárnom plynovom potrubí.
Predmetné zariadenie je charakterizované tým, že je tu zariadenie na pridávanie prísad v primárnom plynovom potrubí, pričom zariadenie na pridávanie prísad je umiestené medzi miestom rozvetvenia a prvým spojovacím potrubím pri pohľade od miesta rozvetvenia.
Jednotkou na výrobu surového železa v žemliach, z ktorej vychádzajúci odpadový plyn má byť čistený a zbavovaný prachu, môže byť napríklad vysoká pec, redukčná šachta alebo tavný splyňovač v súlade s procesom COREX® alebo FINEX®.
Jednotkou na výrobu železa môže byť napríklad zariadenie MIDREX®, zariadenie HYL® alebo zariadenie na priamu redukciu na základe výstupného plynu COREX®/FINEX®.
Prívodné potrubie, ktoré privádza prúd plynu z jednotky na výrobu surového železa v žemliach alebo z jednotky na výrobu železa, je pripojené k jednotke na výrobu surového železa v žemliach alebo k jednotke na výrobu železa.
Predbežné odlučovacie zariadenie obsahuje napríklad gravitačnú usadzovaciu komoru, cyklónu, Hurriclon® alebo elektrostatický filter. Tieto zariadenia môžu byť využívané pre efektívne odlučovanie hrubých tuhých častíc z prúdu plynu.
Zariadenie na odstraňovanie prachu obsahuje napríklad kruhový filter s filtračnými vreckami z textilnej tkaniny, keramickej alebo kovovej tkaniny. Také zariadenia môžu byť využívané na efektívne odlučovanie mimoriadne jemných tuhých častíc menších než 10 gm z prúdu plynu.
Predbežné odlučovacie zariadenia a zariadenia na odstraňovanie prachu tohto typu sú schopné pracovať pri tlaku plynu, z ktorého má byť prach odstraňovaný.
Podľa jedného uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia je zariadenie na nastavenie teploty prúdu plynu umiestené medzi predbežným odlučovacím zariadením a zariadením na odstraňovanie prachu.
Podľa jedného uskutočnenia zariadenia tohto technického riešenia je zariadenie na pridávanie časticových suchých prísad tvorené zariadením pre pneumatické tlakové vstrekovanie.
Podľa ďalšieho uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia je zariadením na pridávanie prísad zariadenia pre gravitačné dávkovanie.
Podľa jedného uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia zariadenia na odstraňovanie prachu obsahuje zariadenie na odvádzanie odlúčených tuhých častíc.
Podľa jedného uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia predbežné odlučovacie zariadenie obsahuje zariadenie na odvádzanie odlúčených tuhých častíc z predbežného odlučovacieho zariadenia.
Podľa ďalšieho uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia vychádza potrubie tuhých častíc zo zariadenia na odvádzanie odlúčených tuhých častíc a ústi do primárneho plynového potrubia v smere prúdenia pred prvým spojovacím potrubím pri pohľade v smere prúdenia prúdu plynu alebo pri pohľade od miesta rozvetvenia v obtokovom potrubí a v primárnom plynovom potrubí.
Miesto ústia je výhodne vybavené zariadením pre pneumatické tlakové vstrekovanie, prostredníctvom ktorého môžu byť tuhé častice privádzané do primárneho plynového potrubia proti tlaku prúdu plynu.
Podľa ďalšieho uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia prídavné potrubie vychádza zo zariadenia na odvádzanie odlúčených tuhých častíc a/alebo zo zariadenia na odvádzanie odlúčených tuhých častíc z predbežného odlučovacieho zariadenia a ústi do zariadenia na pridávanie materiálu do jednotky na výrobu surového železa v žemliach alebo do jednotky na výrobu železa.
Podľa ďalšieho uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia zariadenia na nastavenie teploty prúdu plynu obsahuje odparovací chladič.
Podľa ďalšieho uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia zariadenia na nastavenie teploty prúdu plynu obsahuje tepelný výmenník doskového typu alebo iné typy tepelných výmenníkov, ako sú zväzky rúrok, chladiče s núteným pohybom vzduchu a tepelné výmenníky Ljungstromovho typu.
SK 6016 Υ1
Podľa ďalšieho uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia zariadenie na nastavenie teploty prúdu vzduchu obsahuje horák.
Horák umožňuje rýchlo zvýšiť teplotu prúdu plynu nad spodnú medzu s veľkosťou 60 °C, a to všeobecne pomocou jednoduchého vybavenia a ľahko regulovateľným spôsobom.
Palivom, privádzaným do horáku, je horľavý plyn alebo horľavá zmes plynov.
Je výhodné využívať aspoň niektorý plyn, zbavený prachu za sucha a vyčistený za sucha, získaný pri uskutočňovaní procesu, ako palivo pre horák.
Podľa ďalšieho uskutočnenia zariadenia podľa tohto technického riešenia prívodné potrubie privádza prúd plynu zo zariadenia na splyňovanie uhlia, ktoré je tu pripojené.
Predmetné technické riešenie tiež spĺňa úloha zjednodušenia využívania energie, prítomné v plyne, napríklad na výrobu elektrického prúdu v turbíne po uskutočnení procesu odstraňovania prachu a čistenia, napríklad v expanznej turbíne, alebo v zložkách plynu, napríklad v chemických procesoch.
Také využívanie je zjednodušené prostredníctvom čistenia odstraňovania prachu podľa tohto technického riešenia, pretože časti zariadenia, využívané pre tieto využitia, sú vystavené v menšom rozsahu pôsobenia tuhých častíc a nečistôt, ktoré môžu mať napríklad abrazívne a korozívne vlastnosti.
Pokiaľ je ohrievanie, napríklad pomocou horáku, nevyhnutné pre nastavenie teploty prúdu plynu, tak je výhodné regenerovať tepelnú energiu, privádzanú do procesu, aspoň čiastočne pomocou využívania tepelnej energie plynu v smere prúdenia za odstraňovaním prachu a čistením.
Horný plyn má napríklad špecifickú tepelnú kapacitu zhruba 1,4 kJ/Nm3K, pričom ohrievanie zhruba 500 000 Nm3/h vyžaduje výhrevnú energiu zhruba 200 kW/K.
Za účelom ohrievania z teploty 60 °C na teplotu 100 °C, 200 x 40 = zhruba 8 MW výhrevnej energie je potrebné, pričom táto energia musí byť dodaná napríklad horákom alebo tepelným výmenníkom.
Zhruba 10 MW tejto energie môže byť regenerované s využitím plynovej expanznej turbíny TRT.
Obdobne bola týmto technickým riešením splnená úloha možnosti využívania tuhých látok, prítomných v plyne, a ďalších látok, unášaných v plyne, pretože materiály, získané počas predbežného odlučovania, odstraňovania prachu a čistenia, sú získavané vzájomne na sebe nezávisle.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Predmetné technické riešenie je znázornené príkladným spôsobom a schematicky na priložených obrázkoch výkresov, pričom bude vysvetlené na základe nasledujúceho opisu.
Obr. 1 znázorňuje zariadenie podľa tohto technického riešenia.
Obr. 2 znázorňuje modifikovanú verziu zariadenia podľa nároku 1.
Príklady uskutočnenia technického riešenia
Prívodné potrubie 1, znázornené na obr. 1, vedie prúd plynov, vytváraných v jednotke na výrobu surového železa v žemliach (nie je znázornené), ku ktorej je prívodné potrubie 1 pripojené počas výroby surového železa v žemliach.
Predbežné odlučovacie zariadenie 2, v tomto prípade vírový odprašovač alebo cyklóna, je usporiadané v prívodnom potrubí L
Hrubé tuhé častice, odlúčené počas predbežného odlučovania a majúce veľkosť zŕn od 10 do 200 /zm, môžu byť odvádzané z cyklóny, čo je znázornené šípkou, vychádzajúcou z cyklóny.
Materiál, odvádzaný z cyklóny, neobsahuje žiadne prísady. Tento materiál obsahuje prach s obsahom železa, čo je hodnotná surovina, ktorá v dôsledku neprítomnosti prísad je obzvlášť výhodná na privádzanie do výrobnej jednotky na výrobu surového železa v žemliach (nie je znázornené).
Pretože materiál neobsahuje žiadnu prísadu, tak nie je žiadna prísada privádzaná do jednotky na výrobu surového železa v žemliach, pokiaľ k takému privádzaniu dochádza.
Prívodné potrubie 1 sa rozvetvuje v mieste 3 rozvetvenia na obtokové potrubie 4, ktoré vedie do komína 5, a na primáme plynové potrubie 6.
Primáme plynové potrubie 6 je pripojené k trom spojovacím potrubiam 7, 8 a 9, ktoré vedú do príslušných zariadení 10, 11 a 12 na odstraňovanie prachu. Prúd plynu, ktorý už bol podrobený predbežnému odlučovaniu, je vedený cez primáme plynové potrubie 6 a cez spojovacie potrubie 7, 8 a 9 do zariadenia JO, 11 a 12 na odstraňovanie prachu.
Zariadenie na nastavenie teploty prúdu plynu, odvádzaného zo zariadenia na predbežné odlučovanie, v tomto prípade z usporiadania tepelných výmenníkov 21a a 21b doskového typu, zapojených paralelne, je usporiadané medzi zariadením 2 na predbežné odlučovanie a miestom 3 rozvetvenie v primárnom plynovom potrubí 6.
SK 6016 Υ1
Pokiaľ výstupná teplota jedného tepelného výmenníku doskového typu presiahne maximálnu prípustnú teplotu plynu pre zariadenie na odstraňovanie prachu, dochádza na prepnutie do ďalšieho tepelného výmenníku doskového typu, tento tepelný výmenník doskového typu je medzi tým ďalej ochladzovaný napríklad pomocou okolitého vzduchu.
Ďalšie zariadenie na nastavenie teploty prúdu plynu odvádzaného zo zariadenia na predbežné odlučovanie, v tomto prípade odparovací chladič 13, v ktorom je prúd plynu spracovávaný pomocou vody a/alebo suspenzia prísady, je usporiadané medzi predbežným odlučovacím zariadením 2 a zariadeniami 10, 11 a 12 na odstraňovanie prachu v primárnom plynovom potrubí 6.
Okrem toho je zariadenie 14 na pridávanie časticovej suchej tuhej prísady, v tomto prípade zariadenia na pneumatické tlakové vstrekovanie, usporiadané v primárnom plynovom potrubí 6.
Toto zariadenie je usporiadané v smere prúdenia za chladičom doskového typu a pred odparovacím chladičom. Pridávanie prísady je symbolizované šípkou.
Zariadenia 10, 11 a 12 na odstraňovanie prachu obsahujú zariadenia 15, 16 a 17 na odvádzanie odlúčených tuhých častíc. Tuhé častice, odlúčené počas odstraňovania prachu, sú pridávané do prúdu plynu prostredníctvom potrubia 18 tuhých častíc, ktoré vychádza z uvedených zariadení a vedie do primárneho plynového potrubia 6 pred prvým spojovacím potrubím 7, ako je vidieť v smere prúdenia prúdu plynu alebo od miesta 3 rozvetvenia. Pridávanie je uskutočňované s využitím zariadenia na pneumatické tlakové vstrekovanie (nie je znázornené).
Plyn, ktorý je vytváraný v jednotkách na výrobu surového železa v žemliach počas výroby surového železa v žemliach alebo v jednotkách na výrobu železa počas výroby železa a je zbavený prachu a je vyčistený, môže byť tepelne využívaný v procesoch v smere prúdenia za odstraňovania prachu, napríklad v ohrievačoch vetra, koksových peciach, zariadeniach na sušenie surového materiálu, napríklad v zariadeniach na vysúšanie uhlia alebo zariadeniach na vysúšanie jemného uhlia, v parných elektrárňach alebo plynových a parných elektrárňach.
Môže tiež byť využívaný v interných procesoch na výrobu surového železa v žemliach alebo železa ako redukčný plyn po spracovaní plynu, napríklad prostredníctvom reformovania CO2 pomocou zemného plynu alebo odstraňovania CO2 a môže byť recirkulovaný späť do procesu na výrobu surového železa v žemliach alebo železa.
Pri uskutočnení technického riešenia, znázorneného na obrázku, je prachu zbavený a vyčistený plyn využívaný v ďalšom procese. Výstupný plyn, ktorý bol podrobený odstraňovaniu prachu a je pri tlaku od 2 do 6 x 105 Pa, t. j. od 2 do 6 barov, je privádzaný do plynovej expanznej turbíny (TRT) 20 prostredníctvom výstupného potrubia 19, ktoré vedie do všetkých zariadení na odstraňovanie prachu.
V tejto plynovej expanznej turbíne je tlaková energia výstupného plynu využívaná na výrobu elektrickej energie. Prúd vzduchu je vedený cez obtokové potrubie 4 iba v prípade prevádzkovej poruchy zariadenia na odstraňovanie prachu.
Na obr. 2 je znázornené zariadenie, zobrazené na obr. 1, ale s nasledujúcimi odlišnosťami v porovnaní s obr. 1.
Nie je tu žiadny odparovací chladič. Zariadenie na odvádzanie odlúčených tuhých častíc z predbežného odlučovacieho zariadenia 22 je tu znázornené.
Z dôvodov jasnosti nie je na obr. 2 znázornené miesto, v ktorom toto zariadenie ústi do zariadenia na pridávanie materiálu do jednotky na výrobu surového železa v žemliach, z ktorej vychádza prúd plynu.
V smere prúdenia pred tepelným výmenníkom 21a a 21b doskového typu pri pohľade v smere prúdenia prúdu plynu je usporiadaný horák 23 v prívodnom potrubí 1 ako súčasť zariadenia na nastavenie teploty prúdu plynu.
Tepelná energia, privádzaná horákom, je využívaná v určitom rozsahu v plynovej expanznej turbíne, v smere prúdenia v spodnej jednotke na využívanie tepelnej energie vyčisteného a prachu zbaveného plynu, na prevádzanie na elektrickú energiu a pre energetické využitie. V dôsledku toho je proces oveľa hospodárnejší.
NÁROKY NA OCHRANU

Claims (9)

1. Zariadenie, obsahujúce prívodné potrubie (1) na vedenie prúdu plynu z jednotky na výrobu surového železa v žemliach alebo jednotky na výrobu železa, v ktorom je predbežné odlučovacie zariadenie (2), pričom prívodné potrubie je rozvetvené v mieste (3) rozvetvenia na obtokové potrubie (4) a na primáme plynové potrubie (6), obsahujúce aspoň jedno zariadenie (10, 11, 12) na odstraňovanie prachu, pričom primárne potrubie (6) je pripojené k zariadeniu (10, 11, 12) na odstraňovanie prachu prostredníctvom spojovacieho potrubia (7, 8, 9), pričom zariadenie (13) na nastavenie teploty prúdu plynu je usporiadané v smere prúdenia pred zariadením (10, 11, 12) na odstraňovanie prachu v prívodnom potrubí (1) alebo v primárnom plynovom potrubí (6),
SK 6016 Υ1 vyznačujúce sa tým, že je tu zariadenie (14) na pridávanie prísad v primárnom plynovom potrubí, pričom zariadenie (14) na pridávanie prísad je umiestené medzi miestom (3) rozvetvenia a prvým spojovacím potrubím (7, 8, 9) pri pohľade od miesta (3) rozvetvenia.
2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že zariadením (14) na pridávanie prísad je zariadenie na pneumatické tlakové vstrekovanie.
3. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že zariadením (14) na pridávanie prísad je zariadenie pre gravitačné dávkovanie.
4. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že zariadenie (10, 11, 12) na odstraňovanie prachu obsahuje zariadenie (15, 16, 17) na odvádzanie odlúčených tuhých častíc.
5. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že predbežné odlučovacie zariadenie (2) obsahuje zariadenie (22) na odvádzanie odlúčených tuhých častíc z predbežného odlučovacieho zariadenia (2).
6. Zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že potrubie (18) tuhých častíc vychádza zo zariadenia (15, 16, 17) na odvádzame odlúčených tuhých častíc a vedie do primárneho plynového potrubia (6) v smere prúdenia pred prvým spojovacím potrubím (7) pri pohľade od miesta (3) rozvetvenia.
7. Zariadenie podľa nárokov 5a 6, vyznačujúce sa tým, že prídavné potrubie vychádza zo zariadenia (15, 16, 17) na odvádzanie odlúčených tuhých častíc a/alebo zo zariadenia (22) na odvádzanie odlúčených tuhých častíc z predbežného odlučovacieho zariadenia a vedie do zariadenia na pridávanie materiálu do jednotky na výrobu surového železa v žemliach alebo do jednotky na výrobu železa.
8. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa tým, že zariadenie (13) na nastavenie teploty prúdu plynu obsahuje odparovací chladič a/alebo tepelný výmenník (21a, 21b) doskového typu.
9. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa tým, že zariadenie (13) na nastavenie teploty prúdu plynu obsahuje horák (23).
SK5016-2011U 2008-09-26 2009-09-25 Device for separating dust and dry-cleaning gas in the manufacture of iron or coal gasification SK6016Y1 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT15042008 2008-09-26
PCT/EP2009/062411 WO2010034791A1 (de) 2008-09-26 2009-09-25 Verfahren und vorrichtung zur trockenen entstaubung und reinigung von bei der eisenerzeugung oder kohlevergasung produziertem gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK50162011U1 SK50162011U1 (sk) 2011-09-05
SK6016Y1 true SK6016Y1 (sk) 2012-02-03

Family

ID=41459779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK5016-2011U SK6016Y1 (sk) 2008-09-26 2009-09-25 Device for separating dust and dry-cleaning gas in the manufacture of iron or coal gasification

Country Status (11)

Country Link
KR (1) KR200474985Y1 (sk)
CN (1) CN202173873U (sk)
AT (1) AT12170U1 (sk)
BR (1) BRMU8903155U2 (sk)
CZ (1) CZ22736U1 (sk)
DE (1) DE212009000108U1 (sk)
PL (1) PL120022A1 (sk)
RU (1) RU111024U1 (sk)
SK (1) SK6016Y1 (sk)
UA (2) UA67105U (sk)
WO (1) WO2010034791A1 (sk)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT509224B1 (de) * 2010-05-20 2011-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur von prozessgasen aus anlagen zur roheisenherstellung für die nutzung einer entspannungsturbine
AT510586B1 (de) * 2011-05-12 2012-05-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zum ausschleusen von staubpartikeln aus einer staublinie
AT511430B1 (de) * 2011-07-21 2012-12-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur entstaubung und kühlung von konvertergas
AT511202B1 (de) * 2011-08-31 2012-10-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur gichtgasaufheizung
EP2596847B1 (en) 2011-11-25 2018-06-20 General Electric Technology GmbH Synter plant gas cleaning system and method of controlling the same
RU2557840C1 (ru) * 2014-01-10 2015-07-27 Государственное предприятие "Украинский научно-технический центр металлургической промышленности "Энергосталь" (ГП "УкрНТЦ "Энергосталь") Комплекс установок газоочистки
JP6370684B2 (ja) * 2014-11-14 2018-08-08 エドワーズ株式会社 除害装置
CN104397660B (zh) * 2014-11-20 2016-05-11 安徽唐人药业有限公司 速溶姜辣素低温高效提取工艺
CN104771996A (zh) * 2015-04-17 2015-07-15 杭州兴环科技开发有限公司 一种具有调温调质功能的高效防腐尾气净化方法及系统
EP3165271A1 (en) 2015-11-04 2017-05-10 Danieli Corus BV Process and device for treating furnace gas
RS60530B1 (sr) 2016-11-16 2020-08-31 Glock Health Science And Research Gmbh Filter za proizvodni gas za izduvne gasove u reaktorima za suvu destilaciju drveta koji obuhvata filter patrone i zeolitne injekcije
CN109897926A (zh) * 2017-12-11 2019-06-18 上海梅山钢铁股份有限公司 高炉重力除尘灰装置
CN114164025B (zh) * 2021-11-03 2023-03-28 北京铝能清新环境技术有限公司 一种高炉煤气精脱硫方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2528525A1 (de) * 1975-06-26 1976-12-30 Heinz Hoelter Verfahren zum reinigen von bei der kohledruckvergasung anfallendem gas
LU85236A1 (fr) * 1984-03-02 1985-10-14 Wurth Paul Sa Installation de traitement et d'epuration de gaz pollues
SE459584B (sv) * 1987-10-02 1989-07-17 Studsvik Ab Foerfarande foer foeraedling av raagas framstaelld ur ett kolhaltigt material
US7056487B2 (en) * 2003-06-06 2006-06-06 Siemens Power Generation, Inc. Gas cleaning system and method
AT501149B8 (de) * 2005-03-24 2007-02-15 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und vorrichtung zur behandlung von abgas aus sinteranlagen
CN100588720C (zh) 2006-01-01 2010-02-10 广东韶钢松山股份有限公司 高炉煤气全干式净化除尘工艺

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010034791A1 (de) 2010-04-01
UA67105U (ru) 2012-01-25
BRMU8903155U2 (pt) 2013-01-01
KR200474985Y1 (ko) 2014-11-04
RU111024U1 (ru) 2011-12-10
CZ22736U1 (cs) 2011-09-26
UA65957U (ru) 2011-12-26
DE212009000108U1 (de) 2012-02-02
KR20110006780U (ko) 2011-07-06
CN202173873U (zh) 2012-03-28
PL120022A1 (pl) 2011-09-26
AT12170U1 (de) 2011-12-15
SK50162011U1 (sk) 2011-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK6016Y1 (sk) Device for separating dust and dry-cleaning gas in the manufacture of iron or coal gasification
AU670138B2 (en) Process for cooling and cleaning gas, particularly blast furnace or producer gas, containing ultrafine particles, and apparatus for performing the same
RU2450224C2 (ru) Способ и установка для сушки пылевидных топлив, прежде всего подаваемых на газификацию топлив
JP7005166B2 (ja) 廃水を蒸発させて酸性ガス排出を減らすための装置及び方法
RU2466179C2 (ru) Способ очистки сырого газа после газификации твердого топлива
US8728207B2 (en) Method and system for separating mercury from waste gases of a cement production process
CN108745331B (zh) 一种新型活性炭解析塔以及活性炭解析工艺
CN102202768A (zh) 用于净化冶金设备的烟气的方法以及烟气净化装置
JP2010506047A (ja) 溶融物質を生産する方法及び装置
US8906333B1 (en) Dry scrubber system with air preheater protection
JP2012525974A (ja) 二酸化炭素捕捉及び燃料処理のための圧縮プロセスからの熱回収
CN103492048B (zh) 用于干燥剂的低nox排放再生的系统和方法
KR101652132B1 (ko) 고온 가스 정제
US20100300864A1 (en) Method for Eliminating Spikes of Mercury Emissions
CN103710046A (zh) 碳系燃料的气化系统
CN110305699B (zh) 干法除尘trt后煤气析湿去尘脱硫氯净化提质系统及方法
RU2528993C2 (ru) Устройство и способ для обработки отходящего газа
CN110813050A (zh) 一种处理固体燃烧废气的方法及装置
CN111780560A (zh) 电炉烟气排放处理装置及方法
JP7242774B2 (ja) 排ガス処理設備、及び排ガス処理方法
US9108152B2 (en) Dry scrubber system with low load distributor device
RU2183651C1 (ru) Способ и установка для термической переработки мелкозернистого топлива
CN116200215A (zh) 燃气净化系统和净化工艺
CN116925819A (zh) 一种煤气制氢预净化系统及工艺
MX2010002075A (es) Proceso para producir hierro de reduccion directa (dri) utilizando gases obtenidos a partir de carbon.