DD247917A5

DD247917A5 - Verfahren zur kuehlung und reinigung von generatorgas und gichtgas und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DD247917A5
Application number: DD86291863A
Authority: DD
Inventors: Bogdan Vuletic
Original assignee: ��@��@��k��; ��`��@��k��
Priority date: 1985-07-02
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1987-07-22
Also published as: DE3524011C2; EP0210435A3; US4850574A; DE3524011A1; IN165848B; SU1561828A3; CN1011418B; EP0210435A2; US4793857A; DE3681090D1; CS274656B2; AU5855586A; ZA864394B; BR8603067A; KR940001529B1; JPH0768526B2; EP0210435B1; CA1283542C; AU595532B2; KR870001293A

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Kuehlgas fuer in einem Einschmelzvergaser erzeugtes Generatorgas und von in geeigneter Weise nutzbarem Ueberschussgas durch Kuehlung und Reinigung mindestens eines Teils des Generatorgases und des Gichtgases eines Eisenerz-Reduktionsaggregates vorgeschlagen. Das Kuehlgas wird hierbei ausschliesslich durch Aufbereitung von Generatorgas gewonnen. Es ist je ein Kuehl- und Reinigungsaggregat fuer das Ueberschussgas und das Kuehlgas vorgesehen. Durch den hinteren Teil des Kuehl- und Reinigungsaggregats fuer das Kuehlgas wird mit Hilfe eines Konstantvolumen-Foerderers ein konstanter Gasstrom gefuehrt. Der diesen Gasstrom uebersteigende Teil des dem Kuehl- und Reinigungsaggregat fuer das Kuehlgas zugefuehrten Generatorgases wird in das Kuehl- und Reinigungsaggregat fuer das Ueberschussgas geleitet. Die Kuehl- und Reinigungsaggregate koennen zweistufig ausgebildet sein, naemlich aus je einem Packungswaescher (3) bzw. (6) und einem nachgeschalteten verstellbaren Venturiwaescher (5 bzw. 8) bestehen. Als Konstantvolumen-Foerderer kann ein Geblaese (11) verwendet werden. Zur Abfuehrung des im Kuehlgaskreislauf nicht benoetigten Teils des dem Kuehl- und Reinigungsaggregat fuer das Kuehlgas zugefuehrten Generatorgases ist zwischen dem Auslass des Packungswaeschers (6) dieses Aggregates und dem Einlass des Venturiwaeschers (5) des Kuehl- und Reinigungsaggregates fuer das Ueberschussgas eine Leitung (13) vorgesehen. Hierdurch ist sichergestellt, dass unabhaengig von den den Packungswaeschern (3, 6) zugefuehrten Gasmengen durch die nachgeschalteten Venturiwaescher (5, 8) stets eine konstante Gasmenge fliesst. Nicht benoetigtes Kuehlgas wird im Kuehl- und Reinigungsaggregat fuer das Kuehlgas wieder zurueckgefuehrt. Figur

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung und Reinigung von Generatorgas und Gichtgas sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus der DE-PS 3034539 ist ein Verfahren zur direkten Erzeugung von flüssigem Roheisen aus stückigem Eisenerz bekannt, das in einem Direktreduktionsschachtofen mittels eines Reduktionsgases zu Eisenschwamm reduziert und dann in einem Einschmelzvergaser mit Hilfe von Kohle und sauerstoffhaltigem Gas geschmolzen wird, wobei zugleich das zur Reduktion des Eisenerzes verwendete Generatorgas erzeugt wird. Dieses wird abgekühlt und entstaubt und dann ein erster Teilstrom hiervon in die Reduktionszone des Direktreduktionsschachtofens eingeblasen. Ein zweiterTeilstrom wird zur Erzeugung von Kühlgas für das Generatorgas nochmals gekühlt und gewaschen. Das im Direktreduktionsschachtofen erhaltene Gichtgas wird an dessen oberem Ende abgeführt und einer geeigneten Verwendung zugeführt; wobei es üblicherweise in einem von dem Generatorgaskreislauf vollständig getrennten Kühl- und Reinigungsaggregat aufbereitet wird. Diese Aggregate sind sowohl für das Generatorgas als auch für das Gichtgas stark veränderlichen Betriebsbedingungen unterworfen. Im normalen Betrieb wird fast das gesamte im Einschmelzvergaser erzeugte Generatorgas als Reduktionsgas verwendet, und auch die Kühlgasmenge

kann sehr gering sein, so daß kein oder nur sehr wenig aus dem Generatorgas stammendes, für den Betrieb nicht benötigtes Überschußgas anfällt. Beim Anfahren der nach dem bekannten Verfahren arbeitenden Vorrichtung sowie bei verschiedenen Betriebsstörungen dagegen wird der größte Teil des Generatorgases über das Kühl- und Reinigungsaggregat für das Kühlgas geführt, während die Gichtgasmenge sehr gering ist. Es ergeben sich daher Schwankungen hinsichtlich der durch die jeweiligen Wäscher geleiteten Gasmengen bis zu einem Verhältnis von etwa 1:20. Der Regelbereich der verwendeten Wäscher erstreckt sich jedoch über ein Mengenverhältnis bis etwa 1:4. Bei dieses Verhältnis übersteigenden Mengenschwa η klingen können daher der Betrieb der Vorrichtung und die zulässigen Reingasstaubgehalte nicht mehr aufrechterhalten werden. Eine Regelung für Mengenänderungen bis etwa 1:20 ließe sich möglicherweise erreichen, wenn jedes Reinigungsaggregat mit zwei verstellbaren Venturiwäschern und den zugehörigen Tropfenabscheidern ausgestattet wäre. Hierbei ergäben sich jedoch andere Schwierigkeiten, insbesondere die Gefahr der häufigen Verstopfung durch die in den Gasen mitgeführten erheblichen Staubmengen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das bekannte Verfahren zur Erzeugung von Kühlgas für in einem Einschmelzvergaser erzeugtes Generatorgas und von in geeigneter Weise verwendbarem Überschußgas durch Kühlung und Reinigung mindestens eines Teils des Generatorgases und des Gichtgases eines Eisenerz-Reduktionsaggregates, wobei das Kühlgas ausschließlich aus dem Generatorgas gewonnen wird, dahingehend zu verbessern, daß auch bei starken Schwankungen der den Kühl- und Reinigungsaggregaten zugeführten Gasmengen stets eine Senkung des Staubgehaltes auf die gewünschten Werte, beispielsweise 5 bis 10 mg/Nm³ möglich ist, wobei die Wartung dieser Aggregate einfach und kostengünstig ist und auch ihr Energieverbrauch relativ niedrig liegt.

Diese Aufgabe wird erfindurfgsgemäß dadurch gelöst, daß für die Erzeugung des Kühl- und des Überschußgases getrennte Kühl-und Reinigungsaggregate verwendet werden. Zu mindest durch die Endstufe des Kühl-und Reinigungsaggregates wird für das Kühlgas eine im wesentlichen konstante Gasmenge geführt, und zwar derart, daß der diese Gasmenge übersteigende Teil des zu kühlenden und zu reinigenden Generatorgases in das Kühl-und Reinigungsaggregat für das Überschußgas geleitet wird.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß für die Erzeugung des Kühl- und des Überschußgases getrennte Kühl- und Reinigungsaggregate verwendet werden und daß zumindest durch die Endstufe des Kühl- und Reinigungsaggregates für das Kühlgas eine im wesentlichen konstante Gasmenge geführt wird, derart, daß der diese Gasmenge übersteigende Teil des zu kühlenden und zu reinigenden Generatorgases in das Kühl- und das Reinigungsaggregat für das Überschußgas geleitet wird. In einer vorteilhaften Ausbildung dieses Verfahrens erfolgt die Reinigung in jedem der Kühl-und Reinigungsaggregate zweistufig, und der zur Erzeugung des Überschußgases dienende Teil des Generatorgases wird durch die erste Reinigungsstufe desKühl- und Reinigungsaggregates für das Kühlgas und anschließend durch die zweite Reinigungsstufe des Kühl- und Reinigungsaggregates für das Überschußgas geführt. Es wird vorzugsweise der in der Anordnung aus Einschmelzvergaser und Reduktionsaggregat nicht mehr benötigte Teil der im Einschmelzvergaser insgesamt erzeugten Gasmenge ausschließlich über das Kühl- und Reinigungsaggregat für das Überschußgas abgeführt und weiterhin durch das Kühl- und Reinigungsaggregat für das Kühlgas nur die in der Anordnung aus Einschmelzvergaser und Reduktionsaggregat als Kühl- und Fördergas benötigte Gasmenge geleitet. Der als Kühl- und Fördergas in der Anordnung aus Einschmelzvergaser und Reduktionsaggregat nicht benötigte Teil des aus dem Kühl- und Reinigungsaggregat für das Kühlgas herausgeführten Gases kann zum Eingang dieses Aggregates zurückgeführt werden, so daß die durch dieses Aggregat hindurchgeleitete Gasmenge unabhängig vom Kühlgasbedarf im wesentlichen konstant ist.

Bei einer vorteilhaften Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist jedes Kühl- und Reinigungsaggregat einen Packungswäscher und einen diesem nachgeschalteten verstellbaren Venturiwäscher auf. Hierbei ist vorzugsweise eine Verbindungsleitung vom Ausgang des Packungswäschers des Kühl- und Reinigungsaggregates für das Kühlgas zum Eingang des Venturiwäschers des Kühl- und Reinigungsaggregates für das Überschußgas vorgesehen. Eine besonders geeignete Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß im Kühl- und Reinigungsaggregat für das Kühlgas hinter der Abzweigung für die Verbindungsleitung oder hinter diesem Aggregat eine Fördereinrichtung mit einer konstanten Durchflußmenge angeordnet ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Diese zeigt in schematischer Darstellung die Kühl- und Reinigungsaggregate für das Generatorgas und das Gichtgas einer aus einem Direktreduktionsaggregat und einem Einschmelzvergaser bestehenden Anordnung.

Über eine Leitung 1 wird den Aggregaten das Gichtgas eines Direktreduktionsschachtofens und über eine Leitung 2 derTeil des in einem Einschmelzvergaser erzeugten Generatorgases, der nicht direkt in die Reduktionszone des Direktreduktionsschachtofens eingeblasen wird, zugeführt. Das unter Druck stehende Gichtgas gelangt aus der Leitung 1 in einen Packungswäscher 3, in dem es auf die gewünschte Temperatur gekühlt und vorgewaschen wird. Das so aufbereitete Gichtgas wird dann über eine Leitung 4 in einen verstellbaren Venturiwäscher 5 geleitet.

Der durch die Leitung 2 strömende Teil des Generatorgases gelangt in einen Packungswäscher 6, in dem dieses Gas ebenfalls auf die gewünschte Temperatur abgekühlt und vorgewaschen wird. Ein Teil dieses so vorbehandelten Gases wird über eine Leitung

7 zu einem verstellbaren Venturiwäscher 8 geführt, in dem es nochmals gewaschen wird, so daß der geforderte Reingasstaubgehalterreichtwird. In einem nachgeschalteten Tropfenabscheider9 wird dieses Gas anschließend entwässert. Es gelangt dann über eine Leitung 10 zu einem Gebläse 11, durch das es auf den erforderlichen Druck gebracht wird, um als Kühlgas in einer Leitung 12 hauptsächlich zur Einstellung der Generatorgastemperatur zur Verfügung zu stehen.

Das Gebläse 11 ist ein Volumenförderer, der bei konstantem Anlagendruck stets die gleiche Gasmenge fördert, so daß der Venturiwäscher 8 von einer konstanten Gasmenge durchströmt wird. Da die über die Leitung 2 zugeführte Gasmenge nicht der vom Gebläse 11 geförderten Gasmenge entspricht, ist die Ausgangsleitung des Packungswäschers 6 in die Leitung 7 und eine weitere Leitung 13 verzweigt, die die nicht von der Leitung 7 aufgenommene Gasmenge zum Eingang des Venturiwäschers 5 leitet.

Diesem wird somit über die Leitung 4 das im Packungswäscher 3 aufbereitete Gichtgas und über die Leitung 13 ein Teil des im Packungswäscher 6 aufbereiteten Generatorgases zugeführt. Die Summe dieser beiden Gasmengen ist auch bei außergewöhnlichen Betriebszuständen im wesentlichen konstant. Auch dem Venturiwäscher 5 ist ein Tropfenabscheider 14 zur Entwässerung des gereinigten Gases nachgeschaltet. Über eine Leitung 15 wird das gereinigte und gekühlte Überschußgas der Anlage zu geeigneten Verbrauchern geführt.

Das in der Leitung 12 befindliche Kühlgas wird, soweit es in der Anordnung aus Einschmelzvergaserund Direktreduktionsschachtofen nicht benötigt wird, über eine abgezweigte Leitung 16 dem Einlaß des Packungswäschers 6 wieder zugeführt. Hierdurch wird erreicht, daß durch den Venturiwäscher 8 unabhängig vom Kühlgasbedarf der Reduktionsanlage stets eine etwa konstante Gasmenge fließt.

Die beiden Packungswäscher 3 und 6 sind gegen große Schwankungen der hindurchgeleiteten Gasmengen relativ unempfindlich. In ihnen wir der Staub aus den Gasen weitgehend entfernt, so daß die in den Venturiwäschern 5 bzw. 8 herausgewaschenen Staubmengen relativ gering sind und die Gefahr einer Verstopfung dieser Wäscher nicht gegeben ist.

Hierdurch ist es auch möglich, am Ausgang der Venturiwäscher Gase mit einem extrem niedrigen Reingasstaubgehalt von 5mg/Nm³zu erhalten.

Die Arbeitsweise der Venturiwäscher ist von der durch sie hindurchgeführten Gasmenge abhängig. Durch die beschriebenen Maßnahmen, insbesondere durch das ein konstantes Gasvolumen fördernde Gebläse 11 und die Leitung 13 zwischen dem Ausgang des Packungswäschers 6 und dem Einlaß des Venturiwäschers 5 ist jedoch sichergestellt, daß die Venturiwäscher 5 und

8 von im wesentlichen konstanten Gasströmen durchflossen werden. Es lassen sich daher optimale Abscheidegrade einerseits für den Venturiwäscher 5 dadurch, daß der in der Anordnung aus Einschmelzvergaser und Direktreduktionsschachtofen nicht benötigte Teil der im Einschmelzvergaser insgesamt erzeugten Gasmenge ausschließlich über diesen Venturiwäscher als Überschußgas abgeführt und andererseits für den Venturiwäscher 8 dadurch, daß durch diesen nur die in der Anordnung aus Einschmelzvergaser und Direktreduktionsschachtofen als Kühl- und Fördergas benötigte Gasmenge geleitet wird, erreichen. Damit ist sichergestellt, daß unter allen Betriebsbedingungen der Reingasstaubgehalt die vorgegebenen Werte nicht überschreitet. Da die Venturiwäscher nur die Endreinigung der Gase vornehmen, ist auch nicht zu befürchten, daß diese durch zu großen Staubanfall verstopft werden. Die Vorrichtung liefert somit nicht nur ausgezeichnete Betriebsergebnisse, sondern arbeitet auch weitgehend störungsfrei und wartungsfreundlich.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur Erzeugung von Kühlgas für in einem Einschmetevergaser erzeugtes Generatorgas und von in geeigneterweise verwendbarem Überschußgas durch Kühking und Reinigung mindestens eines Teils des Generatorgases und des Gichtgases eines Eisenerz-Reduktionsaggregates, wobei das Kühlgas ausschließlich aus dem Generatorgas gewonnen wird, gekennzeichnet dadurch, daß für die Erzeugung des Kühl- und des Überschußgases getrennte Kühl- und Reinigungsaggregate verwendet werden und daß zumindest durch die Endstufe des Kühl-und Reinigungsaggregates für das Kühlgas eine im wesentlichen konstante Gasmenge geführt wird, derart, daß der diese Gasmenge übersteigende Teil des zu kühlenden und zu reinigenden Generatorgases in das Kühl-und Reinigungsaggregat für das Überschußgas geleitet wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Reinigung in jedem der Kühl- und Reinigungsaggregate zweistufig erfolgt und daß der zur Erzeugung des Überschußgases dienende Teil des Generatorgases durch die erste Reinigungsstufe des Kühl- und Reinigungsaggregates für das Kühlgas und anschließend durch die zweite Reinigungsstufe des Kühl- und Reinigungsaggregates für das Überschußgas geführt wird.
3. Verfahren nach den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der in der Anordnung aus Einschmelzvergaser und Reduktionsaggregat nicht mehr benötigte Teil der im Einschmelzvergaser insgesamt erzeugten Gasmenge ausschließlich über das Kühl- und Reinigungsaggregat für das Überschußgas abgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß durch das Kühl-und Reinigungsaggregat für das Kühlgas nur die in der Anordnung aus Einschmelzvergaser und Reduktionsaggregat als Kühl- und Fördergas benötigte Gasmenge geleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der als Kühl- und Fördergas in der Anordnung aus Einschmelzvergaserund Reduktionsaggregat nicht benötigte Teil des aus dem Kühl-und Reinigungsaggregat für das Kühlgas herausgeführten Gases zum Eingang dieses Aggregates zurückgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß in den Kühl- und Reinigungsaggregaten eine Entwässerung der jeweils hindurchgeführten Gase erfolgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß jedes Kühl- und Reinigungsaggregat einen Packungswäscher (3; 6) und einen diesem nachgeschalteten verstellbaren Venturiwäscher (5; 8) aufweist.
8. Vorrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß eine Verbindungsleitung (1.3) vom Ausgang des Packungswäschers (6) des Kühl- und Reinigungsaggregates für das Kühlgas zum Eingang des Venturiwäschers (5) des Kühl- und Reinigungsaggregates für das Überschußgas vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach den Punkten 7 oder 8, gekennzeichnet dadurch, daß an den Ausgang jedes Venturiwäschers (5; 8) ein Tropfenabscheider (14; 9) angeschlossen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Punkte 7 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß im Kühl- und Reinigungsaggreg at für das Kühlgas hinter der Abzweigung für die Verbindungsleitung (13) oder hinter diesem Kühl- und Reinigungsaggregat eine Fördereinrichtung (11) mit einer konstanten Durchflußmenge angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß an den Ausgang des Kühl-und Reinigungsaggregates für das Kühlgas ein Gebläse (11) angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Ausgang des Tropfenabscheiders (9) des Kühl-und Reinigungsaggregates für das Kühlgas über das Gebläse (11) mit dem Eingang des zugeordneten Packungswäschers (6) verbunden ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung