[发明专利]用于从一氧化碳气体中除去固体颗粒和焦油成分的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分中限定的方法。本发明还涉及一种如权利要求8的前序部分中限定的装置。

背景技术

本发明涉及金属熔炼处理，例如铬铁合金熔炼，这通常在埋弧电炉中进行。埋弧电炉的操作基于在电极之间、穿过要熔炼的金属传导电流。要熔炼的材料的电阻产生热能，从而当高电流传导通过要熔炼的材料时加热该批材料。电流传递给竖直定位的电极，这些电极相对于炉的中心点对称地布置成三角形。当需要时，电极在炉中的定位深度被调节，因为它们在尖端处被磨损。电极通过设置于盖中的通孔而伸到炉内部。

在具有还原性气氛的电弧炉内部主要有一氧化碳气氛，该一氧化碳气氛主要由焦炭、半焦炭或者包含在合适煤中的碳(它们作为还原剂而供给到炉中)来产生。一氧化碳气体连续地从炉中除去。一氧化碳气体包含固体粒子。

当用作熔炼炉还原剂的燃烧焦炭不完全焦化，并表现为例如所谓的“快速焦化”材料(该快速焦化材料在世界上的某些地区很普遍，例如在南非)时，焦炭还包含焦油，该焦油的挥发性焦油成分与一氧化碳气体一起从炉中排出。这里使用的术语“焦油成分”是指由焦炭在高温下在无氧气氛中释放的物质。它通常是短链烃和长链烃、芳香烃和硫的混合物。

在现有技术中，由公开文献WO2008/074912A1已知一种方法和装置，其中，包含固体颗粒的一氧化碳气体首先从熔炼炉导向气体洗涤器，该气体洗涤器通常为文氏管洗涤器，在气体洗涤器中，水射流导向向下游流动的一氧化碳气体。由于水射流，包含在气体中的固体物质除去至水中，且清洁的气体通过提供于洗涤器的上部部分中的出口而导出文氏管洗涤器。然后，一氧化碳气体的流速通过鼓风机而增加。然后，一氧化碳气体导向颗粒过滤器，残留的固体颗粒通过该颗粒过滤器而基本从一氧化碳气体中除去。在所述WO公开文献中，所示的颗粒过滤器包括过滤器腔室，过滤器元件布置在该腔室内部，一氧化碳气体能够引导通过该过滤器元件，这样，固体颗粒保留在过滤器元件的表面上。在腔室内部提供有清洁喷嘴，惰性气体喷射流(例如氮气或二氧化碳脉冲)通过清洁喷嘴被导向到过滤器元件，以便从过滤器表面除去固体物质。在腔室内部在过滤器元件的下面布置有洗涤喷嘴，用于将洗涤液体供给腔室中，以便使得从过滤器除去的固体物质变成泥浆。该泥浆收集在排出腔室中，并从该排出腔室排出。

问题是成气体状态包含于一氧化碳气体中的焦油成分在文氏管洗涤器或颗粒过滤器中都不能被除去。相反，当一氧化碳气体在文氏管洗涤器之后的温度下降至大约30-50℃时，与它们一起流动的挥发性焦油成分开始作为粘性物质而粘在处理设备的表面上。它例如冷凝在鼓风机的转子叶片上，且经过一段时间，转子变得不平衡，在这种情况下需要进行维护。焦油同样冷凝在颗粒过滤器中的过滤器元件的表面上，并因此阻塞它，且不能通过惰性气体喷射流被除去。

在所述固体物质清洁之后继续与一氧化碳气体一起进行处理的挥发性焦油成分引起很多进一步的问题。通常，一氧化碳气体再循环返回处理中，在该处理中，它可以例如在小球的带式烧结中用于加热烧结气体，在预热料仓中用于预热小球等，在这种情况下，焦油阻塞燃烧器喷嘴、喷射孔和流动槽道。由焦油引起的阻塞导致停机以便用于进行维护工作，这带来很高成本。

而且，它的特定缺点是即使当从熔炼炉中获得的一氧化碳气体可以是用于发电的电厂的优良燃料时，包含于其中的焦油成分也使得它不能用于例如燃气轮机电厂中，因为焦油将粘在燃气轮机的压缩机叶片上。

发明内容

本发明的目的是消除上述缺陷。

本发明的特定目的是引入一种方法和装置，其能够在固体颗粒通过颗粒过滤器而从一氧化碳气体中除去的同时从该一氧化碳气体中除去焦油成分。

而且，本发明的一个目的是引入一种方法和装置，通过该方法和装置，一氧化碳气体的利用能够提高。一氧化碳气体能够用于在处理中再循环以及用于发电，且没有限制所述使用的焦油成分。

根据本发明的方法的特征在权利要求1中所述的。而且，根据本发明的装置的特征在权利要求8中所述的。

根据本发明，在该方法中，在引导一氧化碳气体通向颗粒过滤器之前，该气体被导向粒子供给器，在该粒子供给器中，细碎的吸附剂粒子被供给到一氧化碳气体中，用于在吸附剂粒子的表面上吸附焦油成分，然后，包含吸附剂粒子的一氧化碳气体流被导向颗粒过滤器，且吸附在吸附剂粒子上的焦油成分在颗粒过滤器中排出。

根据本发明，该装置包括粒子供给器，该粒子供给器沿流动方向布置在颗粒过滤器之前，用于将细碎的吸附剂粒子供给到一氧化碳气体中，该吸附剂粒子吸附焦油成分。