一種石灰窯煙氣有效成分回收用于轉(zhuǎn)爐混合噴吹裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鋼鐵冶金及節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及溫室氣體減排和霧霾治理技術(shù)，具體的說(shuō)是一種石灰窯煙氣有效成分回收用于轉(zhuǎn)爐與C02-(V混合噴吹裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)產(chǎn)生的CO2占全球排放量的20 %以上，而冶金的CO2排放量占工業(yè)總排放量的30.4%，始終難以資源化回收利用；煉鋼過(guò)程中也一直存在粉塵和鐵損排放量大、回收利用水平低的問(wèn)題。目前轉(zhuǎn)爐煉鋼車間煙氣凈化設(shè)備捕集的煙塵和泥渣的利用，主要通過(guò)燒結(jié)工序回用，或制成球團(tuán)作為煉鋼冷卻劑和化渣劑使用，均會(huì)造成能耗增加及二次污染。因此，如何減少CO2排放，降低煙塵和鐵損已成為冶金過(guò)程減少環(huán)境污染、提高資源利用率和降低成本急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
[0003]0)2回收技術(shù)主要由吸收法、膜分離法、變壓吸附法及精餾法，其中變壓吸附法由于無(wú)污染、操作方便而備受關(guān)注。但是變壓吸附會(huì)發(fā)生吸附劑積累性中毒、裝置失效的事故，在提純0)2時(shí)對(duì)氣源純度要求很高。另外，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，變壓吸附需對(duì)氣源加壓才能保證0)2的回收率，而氣體加壓所消耗的能量60-80%被用于非CO 2氣體的壓縮，這部分的能耗會(huì)隨吸附后尾氣的排放而損耗，造成了能量的浪費(fèi)。而膜分離法回收0)2裝置簡(jiǎn)單，操作方便，是當(dāng)今世界上發(fā)展迅速的一項(xiàng)節(jié)能型CO2分離回收技術(shù)，但難以得到高純度的C02。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種石灰窯煙氣有效成分回收用于轉(zhuǎn)爐混合噴吹的方法及裝置，在不影響生產(chǎn)冶煉的過(guò)程中，既減少0)2排放，同時(shí)降低鐵蒸發(fā)量，減少煙塵的產(chǎn)生，并降低爐渣中鐵損，提高轉(zhuǎn)爐煤氣的熱值。
[0005]本實(shí)用新型解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
[0006]石灰窯煙氣有效成分回收用于轉(zhuǎn)爐混合噴吹裝置，包括洗滌器、干燥塔、膜分離器、吸附塔、0)2穩(wěn)壓罐和CO 2_(V混合裝置，洗滌器氣體進(jìn)口通過(guò)管道接石灰窯的尾氣出口，洗滌器的氣體出口通過(guò)管道接干燥塔進(jìn)氣體進(jìn)口，干燥塔的氣體出口通過(guò)設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)的管道接膜分離器的氣體進(jìn)口，膜分離器的氣體出口通過(guò)管道接吸附塔的氣體進(jìn)口，吸附塔的氣體出口通過(guò)設(shè)有真空栗的管道接0)2穩(wěn)壓罐的進(jìn)口，CO2穩(wěn)壓罐的出口通過(guò)設(shè)有風(fēng)機(jī)的管道連接C02-(V混合裝置的CO 2進(jìn)口，CO 2-(V混合裝置上還設(shè)有O 2進(jìn)口，CO 2-(V混合裝置的混合氣體出口通過(guò)管道至噴槍氣體進(jìn)口。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
[0008]前述的石灰窯煙氣有效成分回收用于轉(zhuǎn)爐混合噴吹裝置，吸附塔為多級(jí)吸附塔，其由至少兩個(gè)吸附塔通過(guò)管線及閥門(mén)串聯(lián)形成，各吸附塔內(nèi)設(shè)有的吸附劑為活性炭，各吸附塔之間設(shè)有平衡管。
[0009]前述的石灰窯煙氣有效成分回收用于轉(zhuǎn)爐混合噴吹裝置，膜分離器內(nèi)的薄膜為聚亞胺樹(shù)脂薄膜或乙酸纖維薄膜。
[0010]回收0)2采用的是膜分離+變壓吸附法，膜材質(zhì)采用聚亞胺樹(shù)脂或乙酸纖維等高分子所制成的薄膜；變壓吸附采用多塔吸附，至少兩個(gè)吸附塔通過(guò)管線及閥門(mén)串聯(lián)形成多級(jí)吸附，采用活性炭作為吸附劑，各吸附塔之間設(shè)有平衡管，脫附時(shí)利用凈化氣沖洗吸附劑。吸附過(guò)程由吸附、均壓、升壓、置換、逆放和抽真空交替循環(huán)進(jìn)行，使解吸出的石灰窯尾氣中的0)2濃度達(dá)到98 %以上。
[0011]由于采用膜分離+變壓吸附法收集C02，并將0)2與O2按一定比例混合噴吹進(jìn)轉(zhuǎn)爐中，可實(shí)現(xiàn)CO2回收裝置提高CO 2回收效率以及CO 2_02混合安全穩(wěn)定的噴吹。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:⑴本實(shí)用新型膜分離法回收0)2裝置簡(jiǎn)單，操作方便，使分離后的石灰窯氣體中的C02濃度達(dá)到40%以上，降低了能耗；⑵變壓吸附過(guò)程中，采用先進(jìn)的吸附、均壓、升壓、置換、逆放、抽空等交替切換操作步驟，具有很好的穩(wěn)定性和可靠性；⑶將膜分離法和變壓吸附結(jié)合起來(lái)，設(shè)備緊湊，裝置簡(jiǎn)單，整個(gè)CO2回收工藝的能耗大大降低。
[0013]本實(shí)用新型采用降溫、除塵、干燥、膜分離+變壓吸附的方法對(duì)石灰窯爐尾氣中的0)2進(jìn)行收集，將CO 2按一定比例混合到02中進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼的噴吹，使火點(diǎn)區(qū)溫度下降到2000°C，降低鐵蒸發(fā)量的同時(shí)，轉(zhuǎn)爐煙塵量減少約25%，煙塵中TFe平均減少15%以上，鋼渣中的鐵損下降1_3%，平均脫磷率提高7.53%，并提高了轉(zhuǎn)爐煤氣的熱值，解決轉(zhuǎn)爐煉鋼的鐵損、煙塵等問(wèn)題。本實(shí)用新型采用膜分離+變壓吸附的氣體有效成分回收工藝，使回收的0)2濃度達(dá)到98%以上，CO 2減排20kg/t鋼以上。
[0014]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了 CO2回收與CO2-O?混合噴吹煉鋼之間的鏈接，石灰窯生產(chǎn)是連續(xù)的過(guò)程，煉鋼噴吹過(guò)程是非連續(xù)的，該實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了 0)2回收與煉鋼系統(tǒng)之間的均衡匹配，確保了轉(zhuǎn)爐混合噴吹及底吹過(guò)程中0)2氣體的有效供應(yīng)，從而使CO 2壓縮系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的進(jìn)行了有效連接。
[0015]本實(shí)用新型同時(shí)也解決了 CO2-O2均勻混合及精確控制和底吹裝置長(zhǎng)壽的問(wèn)題，提升了我國(guó)冶金行業(yè)CO2資源化利用的水平，減少了環(huán)境污染及降低成本，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
[0018]本實(shí)施例的石灰窯煙氣有效成分回收用于轉(zhuǎn)爐混合噴吹裝置，連接如圖1所示，包括洗滌器1、干燥塔2、膜分離器3、吸附塔4、CO2穩(wěn)壓罐5和0)2-02混合裝置6，洗滌器I氣體進(jìn)口通過(guò)管道接石灰窯的尾氣出口，洗滌器I的氣體出口通過(guò)管道接干燥塔2進(jìn)氣體進(jìn)口，干燥塔2的氣體出口通過(guò)設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)7的管道接膜分離器3的氣體進(jìn)口，膜分離器3的氣體出口通過(guò)管道接吸附塔4的氣體進(jìn)口，吸附塔4的氣體出口通過(guò)設(shè)有真空栗8的管道接CO2穩(wěn)壓罐5的進(jìn)口，CO 2穩(wěn)壓罐5的出口通過(guò)設(shè)有風(fēng)機(jī)9的管道連接CO 2_02混合裝置6的0)2進(jìn)口，CO 2_02混合裝置6上還設(shè)有O 2進(jìn)口，CO 2_02混合裝置6的混合氣體出口通過(guò)閥組控制經(jīng)管道至轉(zhuǎn)爐超音速氧槍氣體進(jìn)口。吸附塔為多級(jí)吸附塔，其由至少兩個(gè)吸附塔通過(guò)管線及閥門(mén)串聯(lián)形成，各吸附塔內(nèi)設(shè)有的吸附劑為活性炭，各吸附塔之間設(shè)有平衡管