Способ получения газа восстановителя

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l73 375

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 26а, 10

Заявлено 17.!.1963 (№ 813990/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

МПК С 10b

УДК 66.071(088.8) Опубликовано 21.VII.1965. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 6.IX.1965

Авторы изобретения

Л. П. Брусов и Е. М. Некрич

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗА-ВОССТАНОВИТЕЛЯ

Подписная группа Лв 124

При получении газа-восстановителя для прямого получения железа путем кислородной или паро-воздушной конверсии природного газа отмечается периодическая работа аппаратов, сажевыделение и низкий выход газа-восстановителя.

По предлагаемому способу получения газавосстановителя к конвертированному газу с температурой 900 †9 С добавляют до 10% природного газа, предварительно нагретого до температуры 600 С. Это позволяет снизить содержание окислителей в газе-восстановителе.

Применение предлагаемого способа позволит более широко использовать в промышленности способ прямого получения железа во взвешенном состоянии из руд и концентратов.

Сущность способа заключается в следующем. Для устранения образования сажи на поверхности катализатора природный газ, пар и воздух тщательно смешивают в специальном смесителе инжекционного типа. С этой же целью компоненты смеси подогреваются: пар и воздух до 600 С, а природный газ до

100 — 120 С, смесь перед поступлением на катализатор подогревается до 900 С.

Конверсию осуществляют на никелевом катализаторе, активизированном окисью алюминия, например катализаторе ГИАП-3. Для улучшения условий теплообмена и обеспечения равномерных температур в слое катализатор засыпается послойно с шарами из жаропрочной стали.

Конверсия протекает под давлением О,б—

5 0,8 ати. Смесь, поступающая на конверсию, должна содержать некоторый избыток воздуха и пара по сравнению с расчетным, например, пара 0,5 — 0,6 кг, воздуха 0,65 — 0,75 нлмк на 1 н,кз природного газа. Избыток воздуха

10 и пара препятствует образованию сажи в зоне конверсии, но приводит к увеличению содержания водяного пара и двуокиси углерода в конвертированном газе.

Для,предотвращения этого в конвертиро15 ванный газ перед подачей его в реактор прямого получения железа подают до 10% подогретого до 600 С неконвертированного природного газа. Избыточные водяные пары конвертируют природный газ (при наличии ме20 таллического железа в качестве катализатора) почти мгновенно при температуре 850—

900"С. Небольшие количества образовавшегося при этом сажистого углерода ускоряют процесс восстановления железа и огранпчива

25 ют слипание частиц восстановленного железа и налипание его на стенках реактора.

На чертеже приведена схема устройства для получения газа-восстановителя по предлагаемому способу.

30 Природный газ под давлением 0,5 — 1 ати

173375

Предмет изобретения

Природ//ы1/ 2аЗ

Составитель В. Нохрина

Редактор Э. Н. Шибаева Техред А. А. Камышникова

Корректор Л. В, Тюияева

Заказ 2203/11 Тираж 475 Формат бум. 60)(90

ЦНИ11ПР1 Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, д. 2 поступает в подогреватель 1, где нагревается до 200 С. Воздух под давлением 0,5—

1,0 ати поступает в рекуператоры 2, где также нагревается до 600 С. Пар под давлением, большим на О, l — 0,2 ати, чем давление газа и воздуха, перегревается до 600 С в пароперегревателе 3. Затем все компоненты поступают в смеситель 4 инжекционного типа. Инжектирующей средой является пар.

Смеситель соединен с подогревателем смеси 5, расположенным концентрично в камере конверсии б. Подогретая до 850 — 900 С смесь со скоростью 14 л1/сек поступает в камеру конверсии. Кольцевое пространство между центральной трубой-подогревателем и стенками камеры конверсии засыпается послойно шарами диаметром 10 — 20 л л из жаростойкой стали 7 и никелевым катализатором 8.

Высота слоя до 0,5 ли

Конвертор обогревается дымовыми газами с температурой 1150 С. Из конвертора дымовые газы поступают в рекуператоры для подогрева пара, воздуха и газа.

По выходе из конвертора к конвертированному газу с температурой 950 C через сопло

9 добавляют нагретый до 600 С природный газ. Смесь конвертированного и природного газа поступает в реактор прямого восстановления железа, где завершается процесс получения газа-восстановителя, необходимого для восстановления железа.

Способ получения газа-восстановителя с температурой 900 — 950 С для прямого получения железа из руд и концентратов путем паро-воздушной конверсии природного газа на никелевом катализаторе в трубчатых печах с наружным обогревом, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода газа-восстановителя и снижения содержания в нем

20 окислителей, к конвертированному газу с температурой 900 — 950 С добавляют до 10в/в природного газа, предварительно подогретого, например, до 600 С,