高温炼铁是什么反应,工业炼铁的主要反应是啥

首页 > 国学 > 作者:YD1662023-04-18 20:02:07

高温炼铁是什么反应,工业炼铁的主要反应是啥(1)

中科院浙江院党委*、院长陈秋荣(中)率领导班子全体到广东江门仿地幔铁浴炉实验基地调研

《武安君》短评:这是一场很大的革命!

长期以来,为了塑料固废的降解和再利用,包括科技界在内的全社会可以说是伤透了脑筋。人们绞尽脑汁研究可以使塑料垃圾化害为利循环利用的各种技术,出台各种限制塑料使用的条例、规定。比如限塑令、垃圾分类处置办法等等,然而,由于橡胶、塑料的使用的便利性和自身几百年不降解的生物特性,这些林林总总的措施,总体而言收效甚微。

中科院浙江的专家团队多年来致力有机固废的消纳和处理。他们从地幔和钢铁工业的三个功能:1、生产钢铁制品;2、处理消纳社会和其他工业大宗固体废弃物的功能;3、能源转化功能,得到启发,吸收Hismelt技术成功经验,终于研发出了仿地幔熔铁浴有机固废炉并申请了专利

与传统的热解气化炉相比,铁浴炉由于气化温度很高,达到1500—1600℃,因而气化产物没有二噁英。对垃圾等有机固废没有选择性,适合于所有的高熵有机固废。

有了熔铁浴炉,有机固废就可以像废钢那样,实现真正意义上的碳氢循环。熔铁浴不仅在有机固废的消纳处置方面拥有极大的优势,更大的优势还在于能够将地球上绝大多数生活垃圾、农业林业废弃物如秸秆/枝桠/甜高粱/锯末/海藻、畜禽粪便、废旧塑料、废旧橡胶轮胎等转化为洁净燃气,进而转化为石油化工产品,例如合成优质汽柴油、石蜡、石脑油、润滑油、合成天然气、烯烃、聚烯烃、醇醚等产品。

除此之外,熔铁浴炉利用废塑料废橡胶轻纺工业固废 生物质废弃物,经过仿地幔熔铁浴高温气化,获得富氢合成气。将此气体作为还原剂,不需要消耗煤炭,通过竖炉就可直接还原炼铁,有望实现近零碳排放,实现氢冶金炼铁炼钢。

因此,仿地幔熔铁浴有机固废制合成气技术被称为地球有机固废的终结者。它的真正价值在于:地球上所有的有机物,经此一举,实现了真正意义上的碳氢循环。

中科院浙江应用技术研究院对这项创新性、革命性的技术给予高度重视。院党委*、院长陈秋荣极为关注,多次听取汇报,院领导班子千里迢迢赶赴广东江门基地现场办公,并专门为此成立了浙江院绿色氢能研究所。一项技术成立一个研究所,在国内也是不多见的。

高温炼铁是什么反应,工业炼铁的主要反应是啥(2)

现在,仿地幔熔铁浴有机固废制合成气技术团队在全国达成多个意向,签下了3份合同。我们期待着工业化早日成功!


正文|苏亚杰、牛强等

短评|武安君

编辑|武安君

利用仿地幔熔铁浴高温富氢合成气直接气基还原炼铁

苏亚杰1,牛强2,杜英虎3,陈寿林4

(1.山西焦煤集团有限责任公司,山西 太原 030024;2.中国科学院 浙江研究院绿色氢能研究所,浙江 嘉兴 314002;3.太原钢铁(集团)有限公司,山西 太原 030034;4.中国日用化学工业研究院,山西 太原 030001)

摘要:为降低炼铁能耗,本文提出熔铁浴煤制气加热循环还原气生产直接还原铁(DRI)的新工艺,并对过程能耗进行了估算。新工艺流程:DRI炉顶气经除尘、CO变换H₂、洗涤降温至25 ℃后脱S和CO₂后,被转化成H₂体积分数>90%的循环还原气;利用熔铁浴产生的1 300~1 700 ℃的高温粗煤气加热25 ℃循环还原气至850 ℃,使V(H)/V(C)(体积比)>1.3,并将还原气送入竖炉冶炼DRI。能耗估算结果表明:新工艺的能耗为329.4 kg标煤/tDRI;若利用转炉富余热量全流程加入30%DRI用于炼钢,与2018年的全国炼钢平均技术指标相比,其能耗降低225.84 kg标煤/t,能源成本降低459元/t;此外,30%DRI加入转炉炼钢比DRI直接加入电炉的能耗降低135.46 kg标煤/t,能源成本降低162元/t。由于利用了高温粗煤气的显热、压力,新工艺的能耗、排放和成本大幅降低。此外,该工艺可低成本回收纯净CO₂,利用绿色H₂(核能或可再生电力生产的H₂)将CO₂合成尿素或甲醇后,可以实现CO₂零排放。

关键词:熔铁浴煤制气;粗煤气显热;直接还原铁;余热炼铁;氢还原铁

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