[发明专利]用于处理含二氧化碳的废气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的用于处理含二氧化碳的废气的方法。

背景技术

在工业流程中，特别是在制钢流程中，经常会积聚热的废气，该废气具有高比例的CO₂。例如在所谓的转炉（BOF=Blastoxygen Furnage）运行时会出现这种情况。在此，热废气在大约1700°C时会溢出。废热在蒸汽锅炉中部分地加以利用。其余部分由蒸发冷却器冷却。紧接着通过过滤去除废气中的灰尘微粒。为了穿过过滤设备，废气的温度不允许超过180°C。

特别是在转炉中积聚的废气在许多流程部段中包括高比例的二氧化碳（CO₂）。如果二氧化碳进入环境，二氧化碳导致所谓的温室效应。

发明内容

据此，本发明的目的在于，提供一种用于处理含二氧化碳的废气的方法，通过该方法减少进入自由大气中的二氧化碳的比例。

该目的的解决方案存在于具有权利要求1所述特征的方法之中。

按照根据本发明的用于处理含二氧化碳的废气的方法，向废气输送含碳氢化合物的气体。这种含碳氢化合物的气体在反应中与废气中的二氧化碳发生反应，至少部分地形成反应产物一氧化碳（CO）和氢气（H₂）。包括合适浓度的一氧化碳与氢气混合物的废气用于进一步的燃烧流程中。在此，必要时可以事先临时存储这种混合物。该进一步的燃烧流程可以是，但是不需要必须是该方法的组成部分，经过处理的废气积聚在该流程中。

在优选的设计方式中，一氧化碳和氢气的混合物（以下简称为可燃气体）比输入的含碳氢化合物的气体（以下称为改气）具有更高的燃烧值。这又意味着，发生在改气和二氧化碳之间的反应是吸热反应，也就是吸收周围热量的反应。

由此通过本发明将显著比例的对环境有害的二氧化碳从废气中吸走，并且其能够以转化的形式作为可燃气体输送给进一步的燃烧流程。由此，废气的热能在这里转化成产生的可燃气体的化学能。

被证明是适合的是，对于含碳氢化合物的改气而言使用甲烷，特别是以天然气的形式。在此，为了重新获得二氧化碳开始强烈的吸热反应，这导致形成一氧化碳和氢气。

以有利的方式在制钢中使用根据本发明的方法，因为在钢生产过程中经常产生含大量二氧化碳的高温废气。特别是在制钢中转炉的废气，适合按照根据本发明的方法进行处理。在制钢过程中转炉用于减少熔铁中二氧化碳的含量。

在本发明的一种设计方式中，除了改气，还可以在废气中添加水，优选地以蒸汽的形式。通过输送附加的水，改变一氧化碳与氢气的比例关系，这在不同的应用场合适合作为可燃气体。

因为废气中的碳含量并不是在方法流程的每个时间点都恒定，所以适合的是要控制废气。特别是通过引入气体传感器，能够监控废气中的二氧化碳含量，并且相应地控制改气的导入。

同样适合的是，在转炉上引入调节环，其在许多传统的设备中已经存在，并且能够减少对漏气体、也就是不期望的环境空气的抽吸，从而不会在氧气和改气之间发生附加的反应。

可燃气体还可以临时存储在（优选地）已经存在的气体容器中。可燃气体还可以应用到不同的其它流程中，特别是在炼钢工业中。例如可以用在发电厂中用于发电或者用于流程蒸汽制造（可能与发电组合在一起）。此外，可燃气体可以用在升降炉或推送式炉中或者燃烧器中为扁坯、棒状坯和块坯预热。例如适用于盛钢桶烘干和加热过程，适用于加热站或者适用于连续铸造设备中的分配装置。

附图说明

根据以下附图详尽地阐述本发明的其它有利的设计方式和特征。

附图示出：

图1是在处理来自转炉的废气时的单个方法步骤的示意图，

图2是根据现有技术在炼钢工业中对废气的原始处理，以及

图3是根据图2所示的流程的方框图，具有附加的废气改造。

具体实施方式

以下以根据图1的、用在钢铁生产中的转炉实例阐述处理废气的流程。转炉4用于去除熔铁中过量的碳。为此向铁中导入氧气，并且存在于熔铁中的碳氧化成二氧化碳。出于这个原因，转炉4的废气2包括显著比例的二氧化碳。

转炉废气中的二氧化碳含量与其运行参量有关。依据氧气输送和运行温度，废气2中二氧化碳与一氧化碳含量的比例波动。废气2涌入废气通道，并且在那里由探针3检查其二氧化碳含量。如果二氧化碳含量高于预设的阈值，那么通过改气输送件6向废气通道11中导入改气5。根据以下反应式，改气6，为此例如可以使用含有高比例甲烷的天然气，与废气中的二氧化碳至少部分地发生反应，(干式改造7，参见图3)。