JPS5831283A - スラグの顕熱および排ガス中のｃｏ↓２を回収する方法 - Google Patents
スラグの顕熱および排ガス中のｃｏ↓２を回収する方法Info
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- JPS5831283A JPS5831283A JP12934781A JP12934781A JPS5831283A JP S5831283 A JPS5831283 A JP S5831283A JP 12934781 A JP12934781 A JP 12934781A JP 12934781 A JP12934781 A JP 12934781A JP S5831283 A JPS5831283 A JP S5831283A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高炉及び転炉から排出される高温のスラグ顕
熱と、排ガス中の００２を回収利用する方法に関するも
のである。
熱と、排ガス中の００２を回収利用する方法に関するも
のである。
従来、スラグの顕熱利用方法については、幾多の方法が
提案されているが、一般的な方法は、スラグを塊状、砂
状等に前処理した後、熱風循環等による排熱がイラーに
よシ蒸気を回収する方法である。
提案されているが、一般的な方法は、スラグを塊状、砂
状等に前処理した後、熱風循環等による排熱がイラーに
よシ蒸気を回収する方法である。
しかし、最近の製鉄所の設備は電動化されているため蒸
気使用量が少くなっておシ、スラグの顕熱を蒸気で回収
した場合、量が多く変動が多いから、スラグ顕熱全量を
蒸気で消費できないのが実情である。又スラグは１３０
０〜１５００℃の高温であり、これを２００〜３００℃
の中温の蒸気に転換するのけ、エクセルギー的にみて朽
策ではない。
気使用量が少くなっておシ、スラグの顕熱を蒸気で回収
した場合、量が多く変動が多いから、スラグ顕熱全量を
蒸気で消費できないのが実情である。又スラグは１３０
０〜１５００℃の高温であり、これを２００〜３００℃
の中温の蒸気に転換するのけ、エクセルギー的にみて朽
策ではない。
そこで本発明者は先にスラグ高温部はガス化、中温部は
蒸気回収とエクセルギーを考えた「溶融高炉スラグ鼎熱
利用法」を提案した（特開昭５５−１２０６９６号公報
）。すなわち溶融状態の高温スラグに微粉炭と水蒸気を
吹込み、スラグの７００℃以上の高温部は水性ガス反応
によｆｉ ＣＯ＋ Ｈ２の還元ガスを回収し、７００℃
以下の中温部は水性ガス反応用としてスラグに吹込むた
めの蒸気を回□ 収する方法を提案した。しかし、この
方法はスラグの溶融状態を対象としていたため、スラグ
が１２５０℃付近で急激に凝固することから、スラグ高
温部の利用範囲が狭い欠点があった。
蒸気回収とエクセルギーを考えた「溶融高炉スラグ鼎熱
利用法」を提案した（特開昭５５−１２０６９６号公報
）。すなわち溶融状態の高温スラグに微粉炭と水蒸気を
吹込み、スラグの７００℃以上の高温部は水性ガス反応
によｆｉ ＣＯ＋ Ｈ２の還元ガスを回収し、７００℃
以下の中温部は水性ガス反応用としてスラグに吹込むた
めの蒸気を回□ 収する方法を提案した。しかし、この
方法はスラグの溶融状態を対象としていたため、スラグ
が１２５０℃付近で急激に凝固することから、スラグ高
温部の利用範囲が狭い欠点があった。
そこで、更に前記方法について研究を進め、当該設備を
用い、微粉炭と水蒸気のかわりにＣＯ２ガスを吹込んで
みたところ、更に低温度（４５０℃以上）でも容易にＣ
Ｏガスに転化することを見出した。
用い、微粉炭と水蒸気のかわりにＣＯ２ガスを吹込んで
みたところ、更に低温度（４５０℃以上）でも容易にＣ
Ｏガスに転化することを見出した。
ＣＯ源であるＣＯ２Ｏ２全比較的多官む（ＩＯ〜４０係
）ガスとして、副生ガス（高炉ガス、コークス炉ガス、
転炉ガス）と排ガス（石灰炉排ガス、熱風炉排ガスその
他）がある。これらからＣ０２を分離する方法としては
、Ｍ、 Ｅ、 Ａ法、１３ＥＮＦＩＥＬＩ） 法等多数
の吸収液分離ゾロセスが既に知られている。
）ガスとして、副生ガス（高炉ガス、コークス炉ガス、
転炉ガス）と排ガス（石灰炉排ガス、熱風炉排ガスその
他）がある。これらからＣ０２を分離する方法としては
、Ｍ、 Ｅ、 Ａ法、１３ＥＮＦＩＥＬＩ） 法等多数
の吸収液分離ゾロセスが既に知られている。
しかし、これらＣＯ２吸収液分離プロセスは吸収液の再
生に多量の蒸気を消費する。このため、製鉄所等のガス
からＣｏ２全分離回収する場合、石油精製プロセスのＨ
２ガスのオフガスとして安価に回収できるＣＯ２に対し
経済的に競争でき々いのが実情である。
生に多量の蒸気を消費する。このため、製鉄所等のガス
からＣｏ２全分離回収する場合、石油精製プロセスのＨ
２ガスのオフガスとして安価に回収できるＣＯ２に対し
経済的に競争でき々いのが実情である。
本発明者はこれらに着目し、これ壕で別々に考えられて
いたスラグ顕熱回収技術とＣＯ２ガス分離吸収技術を一
元的に結びつけることによシ、優れたスラグ顕熱利用技
術の存在すること全見出したものである。
いたスラグ顕熱回収技術とＣＯ２ガス分離吸収技術を一
元的に結びつけることによシ、優れたスラグ顕熱利用技
術の存在すること全見出したものである。
即ち、本発明はスラグ顕熱回収装備”下部に設けられた
排熱ボイラーにより蒸気全発生させ、この蒸気をＣＯ２
ガス分離装置に供給する。一方排ガス等からＣ０２ガス
分離装置によシ分離されたＣＯ２はスラグ顕熱回収装置
へ、残シのＣＯ２は生産用プロセス（転炉等）のＣＯ□
需要先へ供給される。ＣＯ２ガスはスラグ細粒化ノズル
のキャリャーガストシてスラグ顕熱回収装置内へ吹込ま
れる。なお余剰のＣＯ２ガスがあれば底辺部から吹込み
スラグの顕熱で加熱されスラグ内部の金属の触媒作用に
よシＣＯに転化することも可能である。一方、スラグ顕
熱回収装置下部では、低温になったスラグは過剰のＣＯ
２雰囲気によＪ） Ｃａ０ 、８等が酸化され、急速に
エージングされ、安定したスラグ成品と力る。
排熱ボイラーにより蒸気全発生させ、この蒸気をＣＯ２
ガス分離装置に供給する。一方排ガス等からＣ０２ガス
分離装置によシ分離されたＣＯ２はスラグ顕熱回収装置
へ、残シのＣＯ２は生産用プロセス（転炉等）のＣＯ□
需要先へ供給される。ＣＯ２ガスはスラグ細粒化ノズル
のキャリャーガストシてスラグ顕熱回収装置内へ吹込ま
れる。なお余剰のＣＯ２ガスがあれば底辺部から吹込み
スラグの顕熱で加熱されスラグ内部の金属の触媒作用に
よシＣＯに転化することも可能である。一方、スラグ顕
熱回収装置下部では、低温になったスラグは過剰のＣＯ
２雰囲気によＪ） Ｃａ０ 、８等が酸化され、急速に
エージングされ、安定したスラグ成品と力る。
このように、本発明はスラグのもつ高温かつ多量の顕熱
を、高温部はガス転化反応に、中温部は蒸気回収に、低
温部はスラグのエージングにと多段に利用することも可
能で、かつ蒸気の？１Ｂ要先とバランスをとることが可
能になるというすぐれた方法である。
を、高温部はガス転化反応に、中温部は蒸気回収に、低
温部はスラグのエージングにと多段に利用することも可
能で、かつ蒸気の？１Ｂ要先とバランスをとることが可
能になるというすぐれた方法である。
以下に本発明を第１図に示す具体例について説明する。
まずＣＯ２を含む排ガス源（熱風炉、石灰炉等）■から
排ガス２をＣ０２吸収塔３に導きＣＯ７を吸収液に吸収
させる。次いでこの液は再生塔４に入り、加熱によって
吸収液からＣＯ２ガスを分離する。この場合の加熱は蒸
気５によって行われる。この蒸気５の発生過程は後述す
る。一方分離されたＣ０２ガス６は再生塔１頁上から取
出される。取出されたＣ０２ガスはクーラ７及び気水分
離器８會経てガスホルダー９に一旦貯蔵される。そして
ブロワ−１０で所定圧力に昇圧された後、ＣＯ２の需要
先（転炉等）１１へ送られる。１だその一部のＣ０２は
スラグ顕熱回収装置１２へＣ１とＣ２に分岐して供給さ
れる。
排ガス２をＣ０２吸収塔３に導きＣＯ７を吸収液に吸収
させる。次いでこの液は再生塔４に入り、加熱によって
吸収液からＣＯ２ガスを分離する。この場合の加熱は蒸
気５によって行われる。この蒸気５の発生過程は後述す
る。一方分離されたＣ０２ガス６は再生塔１頁上から取
出される。取出されたＣ０２ガスはクーラ７及び気水分
離器８會経てガスホルダー９に一旦貯蔵される。そして
ブロワ−１０で所定圧力に昇圧された後、ＣＯ２の需要
先（転炉等）１１へ送られる。１だその一部のＣ０２は
スラグ顕熱回収装置１２へＣ１とＣ２に分岐して供給さ
れる。
（５）
一方、高炉又は転炉（図に示していない）から排出され
た高温・溶融スラグ１３は、スラグ顕熱回収装置ｕ１２
の頂上に設けられたホッパー１４に貯められ、ノズル１
５の中を下がシ、ノズルエ５の出口でノズル外管１６の
中を送られてきた圧力を有するＣ０２ガス１７、即ち前
述の分岐されたＣ４によってスラグ１８は吹き飛ばされ
て細粒化スラグ１９となる。
た高温・溶融スラグ１３は、スラグ顕熱回収装置ｕ１２
の頂上に設けられたホッパー１４に貯められ、ノズル１
５の中を下がシ、ノズルエ５の出口でノズル外管１６の
中を送られてきた圧力を有するＣ０２ガス１７、即ち前
述の分岐されたＣ４によってスラグ１８は吹き飛ばされ
て細粒化スラグ１９となる。
細粒スラグ１９は、スラグ顕熱回収装置１２内に貯めら
れる。スラグ顕熱回収装置工２の底部には排熱がイラー
管２０ 、 Ｃｏ２ガス吹込ノズル２１が設けられてお
シ、底部から前述の分岐されたＣ２で示したＣＯ２ガス
が吹込まれる。吹込まれたＣＯ□ガスはこの貯蔵された
細粒スラグ２２と熱交換され、高温となシ上昇する。こ
の際排熱がイラー管２０にスラグ顕熱と共に熱を伝える
。排熱がイラー管２０には純水２３がタンク２４に接続
するボンデ２５によって供給されておシ、スラグ顕熱に
よって蒸気５を得て、前述せるごと＜ＣＯ２分離装ｗ３
及び４へ加熱用として循環される。
れる。スラグ顕熱回収装置工２の底部には排熱がイラー
管２０ 、 Ｃｏ２ガス吹込ノズル２１が設けられてお
シ、底部から前述の分岐されたＣ２で示したＣＯ２ガス
が吹込まれる。吹込まれたＣＯ□ガスはこの貯蔵された
細粒スラグ２２と熱交換され、高温となシ上昇する。こ
の際排熱がイラー管２０にスラグ顕熱と共に熱を伝える
。排熱がイラー管２０には純水２３がタンク２４に接続
するボンデ２５によって供給されておシ、スラグ顕熱に
よって蒸気５を得て、前述せるごと＜ＣＯ２分離装ｗ３
及び４へ加熱用として循環される。
（６）
一方、底部ＣＯ２ノズル２１から吹込捷れたＣＯ２ガス
は細粒スラグを冷却し、かつ一部りニーソングしながら
上昇し、貯蔵細粒スラグ排出口２２で最高温になシ、ス
ラグ内部の各極成分、市、に金属類の触媒作用でＣＯに
転化され、スラグＷｌ’ｌ熱回収装置頂上付近に設けら
れたＣＯガス］＆出し口２６から、昆温ＣＯガス２７が
１４ν出される。
は細粒スラグを冷却し、かつ一部りニーソングしながら
上昇し、貯蔵細粒スラグ排出口２２で最高温になシ、ス
ラグ内部の各極成分、市、に金属類の触媒作用でＣＯに
転化され、スラグＷｌ’ｌ熱回収装置頂上付近に設けら
れたＣＯガス］＆出し口２６から、昆温ＣＯガス２７が
１４ν出される。
また、スラグ顕熱回収装置１２の底部に貯１ｐ１Ｃ０２
ガスによシ冷却とエーシングされた冷却スラグ２８はス
ラグ排出口２９を定期的に開放することによりトラック
３０等の輸送手段で搬送される。
ガスによシ冷却とエーシングされた冷却スラグ２８はス
ラグ排出口２９を定期的に開放することによりトラック
３０等の輸送手段で搬送される。
即ち本発明の方法を用いる抽）合、その運用としては従
来非常に熱匍が多く、かつ変動が大きいため使い難かっ
たスラグ顕熱を、ＣＯ２吸収分離装置〆ｌと組合せ、か
つ回収された多１１のＣＯ２ガスもぞの一部はスラブ顕
熱回収装置へ循環し余剰と力、ったＣＯガスは生産プロ
セス用ＣＯ２として使方１される。
来非常に熱匍が多く、かつ変動が大きいため使い難かっ
たスラグ顕熱を、ＣＯ２吸収分離装置〆ｌと組合せ、か
つ回収された多１１のＣＯ２ガスもぞの一部はスラブ顕
熱回収装置へ循環し余剰と力、ったＣＯガスは生産プロ
セス用ＣＯ２として使方１される。
撞た必要に応じてスラグのエージングと更にＣＯ転化さ
せるという多目的に分けることによシ、フレキシビリテ
ィをもたせたシステムにすることができる。
せるという多目的に分けることによシ、フレキシビリテ
ィをもたせたシステムにすることができる。
本発明は生産プロセス用ＣＯ２の安価な製造を主目的と
しておシ、スラグ顕熱によるＣＯ２のＣＯ転化が主目的
ではないので全量Ｃ０２がプロセスにまわる場合はスラ
グ顕熱によるＣＯガス回収は行なわれない。しかしスラ
グ顕熱によるＣＯ２ガスのＣＯ転化する場合をさらに動
車的に行うためには、スラグ中の金属成分（ＦｅＯ、Ｍ
ｎＯ、ＭｇＯ叫）を増量させるか、又は炭素源（微粉炭
）と水蒸気Ａｎ吹込む方がよいことは明らかであるが、
これは経済的に割高と彦るので、現状の排出スラグで転
化されるＣＯガスにとどめる。したがってスラグ顕熱回
収装置から排出される高温ガスのＣＯ酸成分約５０係、
残りはＣＯ約約５０程程と低いが高温であシ、かつ成分
はＣと０であυこれで十分高炉シャフト部等の吹込用還
元ガスとして目的を達成できるものである。
しておシ、スラグ顕熱によるＣＯ２のＣＯ転化が主目的
ではないので全量Ｃ０２がプロセスにまわる場合はスラ
グ顕熱によるＣＯガス回収は行なわれない。しかしスラ
グ顕熱によるＣＯ２ガスのＣＯ転化する場合をさらに動
車的に行うためには、スラグ中の金属成分（ＦｅＯ、Ｍ
ｎＯ、ＭｇＯ叫）を増量させるか、又は炭素源（微粉炭
）と水蒸気Ａｎ吹込む方がよいことは明らかであるが、
これは経済的に割高と彦るので、現状の排出スラグで転
化されるＣＯガスにとどめる。したがってスラグ顕熱回
収装置から排出される高温ガスのＣＯ酸成分約５０係、
残りはＣＯ約約５０程程と低いが高温であシ、かつ成分
はＣと０であυこれで十分高炉シャフト部等の吹込用還
元ガスとして目的を達成できるものである。
着た、スラグ恢温部におけるＣＯ２のエージング効果に
ついては既に幾多の文献があυ、例えば日本鉄鋼連盟編
［スラグＪ （ｐ ２３〜２９）によれば［高炉スラグ
の欠点である浴出水の色・臭と転炉スラグの膨張崩壊に
ついては、長時開放１ｈ （エージング）が効果がある
。これはスラグ中に遊離するＣａＯ、Ｓ等を空気中の０
２やＣＯ２で安定化するためである」とされている。し
たがって、本発明の如く過剰のＣＯ７雰囲気でかつ急冷
することによυ急速エージング効果が生じ、良質のスラ
グが生じることは明らかであシ、スラグ顕熱回収装置の
底部にＣＯ２ガスを吹込み、スラグをエージングしかつ
排熱ボイラーへの熱伝達を助けることも本発明に附随し
て実施することができる。
ついては既に幾多の文献があυ、例えば日本鉄鋼連盟編
［スラグＪ （ｐ ２３〜２９）によれば［高炉スラグ
の欠点である浴出水の色・臭と転炉スラグの膨張崩壊に
ついては、長時開放１ｈ （エージング）が効果がある
。これはスラグ中に遊離するＣａＯ、Ｓ等を空気中の０
２やＣＯ２で安定化するためである」とされている。し
たがって、本発明の如く過剰のＣＯ７雰囲気でかつ急冷
することによυ急速エージング効果が生じ、良質のスラ
グが生じることは明らかであシ、スラグ顕熱回収装置の
底部にＣＯ２ガスを吹込み、スラグをエージングしかつ
排熱ボイラーへの熱伝達を助けることも本発明に附随し
て実施することができる。
次に本発明の実施例について説明する。
銑鋼−貫製鉄所の日量１０，０ＯＯＴの高炉に本発明の
「スラグ顕熱回収装置（ｔ Ｊ ｆ：、又同高炉用熱風
炉排ガスに「ＣＯ２吸収分離装置」を設置し、さらに生
産用ゾロセスＣ０２ガス需費先として底吹き転炉のめる
場合の例について説明する。
「スラグ顕熱回収装置（ｔ Ｊ ｆ：、又同高炉用熱風
炉排ガスに「ＣＯ２吸収分離装置」を設置し、さらに生
産用ゾロセスＣ０２ガス需費先として底吹き転炉のめる
場合の例について説明する。
第１表に標準的な高炉・転炉のスラグ成分を示す。第２
衣に当スラグを用いた」場合のＣＯ２回収に１蒸気回収
ｉｆ＜ 、Ｃｏ回収措について実施例を示す。 □（
９） 第 １ 表 （単位係） （１０） 第 ２ 表 かかる事実から明らかなように、スラグによる入熱一定
とすれば、高温で回収されるＣＯｆｉ−は、生産プロセ
ス用ＣＯ２需要によって変わる。第３表にその結果を示
す。
衣に当スラグを用いた」場合のＣＯ２回収に１蒸気回収
ｉｆ＜ 、Ｃｏ回収措について実施例を示す。 □（
９） 第 １ 表 （単位係） （１０） 第 ２ 表 かかる事実から明らかなように、スラグによる入熱一定
とすれば、高温で回収されるＣＯｆｉ−は、生産プロセ
ス用ＣＯ２需要によって変わる。第３表にその結果を示
す。
第３表
第１図は、本発明の概念図である。
１・・・ＣＯ２を含む排ガス源、２・・・排ガス、３・
・・ｃｏ２吸収塔、４・・・再生塔、５・・・蒸気、６
・・・ＣＯ２ガス、７・・・クーラ、８・・・気水分離
器、９・・・ガスホルダー、１０・・・プロワ−１１１
・・・Ｃｏ２需要先、１２・・・スラグ顕熱回収装置、
１３・・・高温溶融スラグ、１４・・・ホッパー、１５
・・・ノズル、１６・・・ノズル外管、（１２） １７・・・ＣＯ２ガス、１８・・・スラグ、１９・・・
に１■粒化スラグ、２０・・・排熱？ピラー９イ、２１
・−・Ｃ０２ガス吹込ノズル、２２・・・細粒スラグ、
２３・・・純水、２４・・・タンク、２５・・・ポンプ
、２６・・・ＣＯガス取出し口、２７・・・高温ＣＯガ
ス、２８・・・冷却スラグ、２９・・・スラグ排出口、
３０・・・トラック。 （１３）
・・ｃｏ２吸収塔、４・・・再生塔、５・・・蒸気、６
・・・ＣＯ２ガス、７・・・クーラ、８・・・気水分離
器、９・・・ガスホルダー、１０・・・プロワ−１１１
・・・Ｃｏ２需要先、１２・・・スラグ顕熱回収装置、
１３・・・高温溶融スラグ、１４・・・ホッパー、１５
・・・ノズル、１６・・・ノズル外管、（１２） １７・・・ＣＯ２ガス、１８・・・スラグ、１９・・・
に１■粒化スラグ、２０・・・排熱？ピラー９イ、２１
・−・Ｃ０２ガス吹込ノズル、２２・・・細粒スラグ、
２３・・・純水、２４・・・タンク、２５・・・ポンプ
、２６・・・ＣＯガス取出し口、２７・・・高温ＣＯガ
ス、２８・・・冷却スラグ、２９・・・スラグ排出口、
３０・・・トラック。 （１３）
Claims (1)
- 蒸気を用いて排ガスからＣＯ□ガスを１岨反するＣＯ２
吸収液分離プロセスと、溶融スラグをキャリヤーガスに
よってノズルから噴出せしめるスラグ細粒化法によシ該
スラグの顕熱を高温蒸気に熱又換するスラグば１熱回収
プロセスとを互いに連けいし、前記排ガスから得られた
ＣＯ２ガスをスラグ細粒化用キャリヤーガスに用い、一
方スラグ顕熱回収によって得られた蒸気をＣＯ２吸収液
分離に用いることを特徴とするスラグの顕熱および排ガ
ス中のＣＯ２を回収する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12934781A JPS5831283A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | スラグの顕熱および排ガス中のｃｏ↓２を回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12934781A JPS5831283A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | スラグの顕熱および排ガス中のｃｏ↓２を回収する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5831283A true JPS5831283A (ja) | 1983-02-23 |
Family
ID=15007358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12934781A Pending JPS5831283A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | スラグの顕熱および排ガス中のｃｏ↓２を回収する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831283A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6183903U (ja) * | 1984-11-06 | 1986-06-03 | ||
| CN101898087A (zh) * | 2010-07-09 | 2010-12-01 | 北京大学 | 二氧化碳转化吸收及钢铁熔渣余热综合利用方法和装置 |
-
1981
- 1981-08-20 JP JP12934781A patent/JPS5831283A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6183903U (ja) * | 1984-11-06 | 1986-06-03 | ||
| CN101898087A (zh) * | 2010-07-09 | 2010-12-01 | 北京大学 | 二氧化碳转化吸收及钢铁熔渣余热综合利用方法和装置 |
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