[发明专利]用于从高炉气中分离氮气的氧气浓缩器的使用

权利要求书

1.一种从包含空气和未燃碳氢化合物的高炉排气流(17)中移除氮气以形成燃气涡轮发动机(31)的补充供给的方法，其包括步骤：

移除在所述高炉排气流(17)中夹带的固体颗粒以形成基本上无颗粒的气流(19)；

传送所述基本上无颗粒的气流(19)通过分离器床(22)，其包括能够从所述无颗粒的气流(19)中的空气中吸附氮气的吸附材料；

吸附在所述无颗粒的气流(19)中的基本上所有的氮气，作为在所述分离器床(22)内的固体上的间隙氮气；

将在所述基本上无颗粒的气流(19)中的未吸附的碳氢燃料和氧气成分供给到所述燃气涡轮发动机(31)；以及

从所述分离器床(22)排出氮气。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移除夹带的固体颗粒的步骤将颗粒从大约8.1g/Nm³降低到大约5mg/Nm³的水平。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述高炉排气流(17)中移除氮气的步骤作为连续工艺实施。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附材料形成包含沸石、活性碳、硅胶或矾土的珠子的分子筛。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，存在于所述高炉排气流(17)中的氮气的量是大约45％到50％体积比。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述气流供给到所述燃气涡轮发动机(31)之前传送所述无颗粒的气流(19)通过胺或膜分离单元的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传送所述无颗粒的气流(19)通过分离器床的步骤还包括传送所述气流(19)通过每次一个地并行操作的多个分离器床(22，23)。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移除夹带颗粒的步骤包括首先传送所述高炉排气流(17)通过静电式除尘器(18)。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移除夹带颗粒的步骤包括首先传送所述高炉排气通过旋风分离器。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述分离器床(22，23)中的至少一个操作以吸附氮气，而其余分离器床(22，23)中的至少一个操作以从床中排出吸附氮气。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述其余分离器床(22，23)的所述一个通过降低所述床的操作压力以释放氮气而周期性地再生。

12.一种用于从包含空气和未燃碳氢化合物的排气流(17)中移除氮气以形成燃气涡轮发动机(31)的补充供给的系统，其包括：

静电式除尘器(18)，其在尺寸方面设置成移除夹带在所述高炉排气流(17)中的固体颗粒以形成基本上无颗粒的气流(19)；

至少一个分离器床(22)，其包括能够从所述无颗粒的气流(19)中的空气中吸附氮气的吸附材料；

第一气体传输阀(24，28)，其可操作以引导包含氮气的所述无颗粒的气流进入并通过所述分离器床(22)；以及

第二气体传输阀(25，29)，其可操作以引导所述分离器床(22)下游的所述无颗粒的气流(19)进入到所述燃气涡轮发动机(31)的燃烧器中。

13.根据权利要求12所述的用于从排气流(17)中移除氮气的系统，其特征在于，所述吸附材料形成包含沸石、活性碳、硅胶或矾土的珠子的分子筛。

14.根据权利要求12所述的用于从排气流(17)中移除氮气的系统，其特征在于，存在于所述排气流(17)中的氮气的量是大约45％到50％体积比。

15.根据权利要求12所述的用于从排气流(17)中移除氮气的系统，其特征在于，所述分离器床包括每次一个床地并行操作的多个分离器床(22，23)。