[发明专利]全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原系统及工艺

权利要求书

1.一种全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原系统，其特征在于：其包括直接还原竖炉（01）、顶气换热器（02）、除尘冷却系统（03）、工艺气压缩机（04）、CO₂吸收装置、加热炉（07）、焦炉煤气压缩机（09）、料仓和出料装置；所述料仓位于直接还原竖炉（01）顶部、出料装置连通直接还原竖炉（01）的出料口；所述焦炉煤气压缩机（09）的进气口连通焦炉煤气管路，出气口通过管路连通直接还原竖炉（01）的还原气进口；所述直接还原竖炉（01）的顶气出口通过管路连通顶气换热器（02）的顶气进口，顶气换热器（02）的顶气出口通过管路依次连通除尘冷却系统（03）、工艺气压缩机（04）和CO₂吸收装置；所述CO₂吸收装置的工艺气出口通过管路连通顶气换热器（02）的工艺气进口，顶气换热器（02）的工艺气出口通过管路连通加热炉（07）的进气口；所述加热炉（07）的出气口通过管路连通直接还原竖炉（01）的工艺气进口；所述顶气和工艺气在顶气换热器（02）内换热。

2.根据权利要求1所述的全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原系统，其特征在于：所述焦炉煤气压缩机（09）的出气口和除尘冷却系统（03）的出气口通过管路汇合后连通加热炉（07）的燃料进口。

3.根据权利要求1所述的全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原系统，其特征在于：所述CO₂吸收装置和顶气换热器（02）之间的管路上还连通有增湿器（06）。

4.根据权利要求1所述的全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原系统，其特征在于：所述加热炉（07）和直接还原竖炉（01）之间的管路上连通有加氧系统（08）。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原系统，其特征在于：所述加热炉（07）的排烟口通过管路连通有烟气脱气塔（17）。

6.一种全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原工艺，采用权利要求1-5任意一项所述的直接还原系统，其特征在于，所述工艺流程为：a.所述焦炉煤气经过焦炉煤气压缩机（09）增压后，进入直接还原竖炉（01）作为工艺气的补充气体；

b.所述工艺气在直接还原竖炉（01）与铁矿球团反应后经排出为顶气；所述顶气经顶气换热器（02）降温、除尘冷却系统（03）除尘、CO₂吸收装置吸收CO₂后净化为工艺气；

c.所述净化的工艺气进入顶气换热器（02）中经顶气预热，再经加热炉（07）加热后，注入直接还原竖炉（01）与铁矿球团反应。

7.根据权利要求6所述的全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原工艺，其特征在于：所述除尘冷却系统（03）除尘后顶气的一部分与焦炉煤气压缩机（09）增压后焦炉煤气的一部分汇合后，作为加热炉（07）的燃料气。

8.根据权利要求6所述的全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原工艺，其特征在于：所述步骤c中，净化的工艺气经增湿器（06）后进入顶气换热器（02）。

9.根据权利要求6所述的全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原工艺，其特征在于：所述步骤c中，所述工艺气可经加氧系统（08）补充氧。

10.根据权利要求6、7或8所述的全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原工艺，其特征在于：所述步骤c中，加热炉（07）生成的烟气经烟气脱气塔（17）吸收CO₂。