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气基直接还原铁(DRI)

  • 分类:应用知识
  • 作者:凯正环保工艺设备有限公司
  • 来源:凯正环保工艺设备有限公司
  • 发布时间:2021-02-01
  • 访问量:0

【概要描述】已经偏商业化的气基直接还原铁(DRI),还原气原料采用天然气或煤炭制取。近几年来,随着全球对二氧化碳排放的关注,对于DRI过程的低碳化展开了积极的研究,主要是现有商业DRI过程的二氧化碳脱除或者采用可再生能源制还原气。

气基直接还原铁(DRI)

【概要描述】已经偏商业化的气基直接还原铁(DRI),还原气原料采用天然气或煤炭制取。近几年来,随着全球对二氧化碳排放的关注,对于DRI过程的低碳化展开了积极的研究,主要是现有商业DRI过程的二氧化碳脱除或者采用可再生能源制还原气。

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气基直接还原铁DRI

 

  已经偏商业化的气基直接还原铁(DRI),还原气原料采用天然气或煤炭制取。近几年来,随着全球对二氧化碳排放的关注,对于DRI过程的低碳化展开了积极的研究,主要是现有商业DRI过程的二氧化碳脱除或者采用可再生能源制还原气。

 

  一般为了满足DRI过程生产需求,尽可能提高还原速度和效率,高温高还原度还原气的制备是DRI的关键所在。通常用作气基直接还原的还原气的主要成分为CO和H2,高还原度还原气制备和使用的过程中,高还原度还原气中的CO在热力学上不可避免的存在强烈的积碳平衡推动力。

CO的积碳现象:

  1. 在还原氧化铁球团过程中,积碳与还原铁一起离开系统,不存在累积问题。
  2. 在高温还原气制备过程中,积碳是一种固态物质,存在堵塞设备,管道和阀门等的风险,直接影响生产过程。
  3. CO的积碳区还与压力有直接关系。除此之外,不同原料或同类原料生产的还原气中H2和CO含量可以有很大差别,所适用的直接还原工艺也不同,因此还原气制备过程的积碳控制是需要关注的关键技术之一。

  制备DRI还原气的原料可以是天然气或者煤炭。考虑到我国的资源状况,可用的原料包括焦炉气,各种非常规天然气,一些工业生产过程尾气,例如甲醇尾气等。另一方面,根据还原炉和还原的金属凝聚态不同,DRI工艺还可以细分出8种不同类型。其中,由于CO还原特性,高含CO气体的煤气化制DRI大多采用熔融还原,高含H2的天然气制DRI大多采用竖炉还原。

商业化竖炉的还原气含量保持在90%左右,压力并不高,温度很高,这有利于制取高品质还原气。同时,H2/CO比值在1.6-3.0,结合近年来成为热点的氢冶金和还原平衡曲线,H2/CO不存在上限限制。

依据我国的资源特点,原料选择可以是比较丰富的煤炭和各种廉价的含甲烷的气体资源,其中煤炭可以采用国家鼓励使用的低阶煤,例如褐煤。廉价含甲烷气体资源可以是天然气,页岩气,炼厂气,焦炉气,煤层气,甚至沼气等气体。

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发布时间:2019-11-22 00:00:00

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