Способ получения восстановительного газа

 

Союз Советсинк

Сощиалистичесииз рескубиин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

98915

М i.

М. Кл. (бl ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.06.78,(21) 2623435/23-26 с присоединением заявки,ре (23) Приоритет

Опубликовано 25.11.79. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 28.11.7®

01 В.2/22

3Ьвудвретеевиьй квинтет

CCCP дв дамм нзебретевнв н втерытвв

УДК 661.961.

622(088.8) (72) Автори изобретения

М. А. Секачев, В, А. Богомолов, Е. H. Васильев-, Q. Б. Кириллов, А. П- Кожан 3. М. Кудрявцева, В. М. Минкин, Д. С. Рутман, В. Г. Тихонов и Ю. С. Торопов (71) Заявитель

Бентральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И, П. Бардина (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО

ГАЗА

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам получе" ния восстановительного газа в реакторах для цоследуюшего использования гь. за для металлизации железорудного сырья.

Известно, что основными источниками получения горячих восстановительных газов являются процессы конверсии углеводородов различными окислителя мн (1)

Основными недостатками известных способов является то, что восстановительный газ получается или с низкой температурой (катал итическая конверсия углеводородов), нли с высоким содер»

J жанием окислителей высокотемпературная кислородная конверсия углевод<> дородов).

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ получения восстанс . вительного газа путем окислительной конверсии углеводородов в псевдоо)киженном слое твердых частиц, заключаю шийся в том, что, с целью снижения окислителей в целевом продукте, конве сию ведут в алектротермическом псевдс ожиженном слое углеродсодержаших частиц с добавками вешеств с высоким омиf ческим сопротивлением, например окиси алюминия. Окись алюминия вводят в количестве 10-15% от веса углеродсодер жаших частиц f2).

Недостатками такого способа являются запыленность получаемого конвертированного газа за счет повышенной истираемости углеродсодержаших частиц в !

5 присутствии окиси алюминия; необходимость постоянной или периодической подпитки слоя углеродсодержашим материалом одинаковой крупности частиц; удаления отработанного материала (золы) из реактора.

Цель изобретения - повышение температуры восстановительного газа н улучшение качества последнего за счет снижения содержания окислителей.

698915 4

Пример. Опыты проводят в графитовом реакторе мощностью 60 кВт.

Рабочий диаметр реактора 150 мм. В реактор засыпают электронный графит весом 1,7 кг и крупностью частиц 0,5 мм.

Рабочее напряжение на электродах реактора 180 В, сила тока 400 A. Слой графита, псевдоожижаемый. природным га зом, нагревают до 1300 С, после чего заменяют (путем постепенного вытесне ния) слоем частип двуокиси циркония с размером частиц 0,6 мм. Зля поддержания алектрических параметров реактора расход газа (текже постепенно) увеличи15 вают с 3,3 до 6 нм /ц. Вес слоя честиц

i двуокиси циркония составляет 3,2 кг.

После 40 мин работы количество нанесенного пироуглерода аоставляет 8+1 мас %. Покрытие пироуглеродом протекает практически по линейной закономерности — примерно 1% за 5 мин.

При достижении заданной температуры слоя природный газ заменяют смесью

25 природного газе с водяным паром, предварительно нагретой до 300 С, в соотношении 1!3. Расход смеси составляет

5,2 нм /ч при 1800 С.

30 Результаты опытов по наро-газовой конверсии в псевдоожиженном электрическом слое частиц двуокиси циркония, покрытых пироуглеродом, и графита приведены в таблице.

69-71 20 24 0,1-0,8 0,1-0,8 0,2 1,2 1,6-1,8 10,5

1500

5,8

7О-73 21-25 0,1-0,4 0,1-0,6 0,2 0,8 1,84 10,0

1600

5,5

71-74 21-26 О -0,4 0,1-0,6 0,1-0,6 1,9-2,4 9,4

1700

5,3

1800

71-74 21-26 О «02 0,1-0,4 О, 1-0,7 1,6 2,9 9,0

5,2

Формула изобретения

1. Способ получения восстеновитель55 ного газа путем окислительной конверсии углеводорсщов в алектротермическом псевдоожиженном слое твердых частип, î гл и ч а ю шийся тем, что, с пелью

Это достигается способом получения восстановительного газа путем окислительной конверсии углеводородов в алек тротермическом псевдоожиженном слое твердых частиц, в котором процесс ведут в слое стабилизированной двуокиси циркония, покрытой пироуглеродом.

При этом пироуглерод наносят в количестве 3-10 мас %

Предлагаемый способ получения восстановительного газа обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: а) интенсификапия процесса получени восстановительного газа в 1,7-2,0 раза б) возможность получения восстанс вительного газа экстремальных перемет« ров: содержание окислителей (СО +Н О

2 2 менее 1%; температура газа до 2300 С.

Оптимальные пределы массового соотношения покрытия к метериалу слоя выявлены при лабораторных исследованиях которые показали, что при покрытии пироуглеродом менее 3% слой имеет очень высокое алектросопротивление (на 1-3 порядка выше), а покрытйи нироуглеродом" более 10% нецелесообразно акономически, так как алектрические характеристики не меняются, а плотность частиц падает пропорпионально содержанию графита. I повышения температуры восстановительного газа и улучшения качества последнего за счет снюнения содержания окислителей, процесс ведут в слое стабилизированной двуокиси циркония, покрытой пироуглеродом, 5 6989

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что пироуглерод наносят в количестве 3-10 мас %.

Источники информации, принятые во внимание при акспертиэе

1. Князев В. Ф. и др. Бескоксовая металлургия железа. M., 1972, с, 50-54.

2. Авторское свидетельство СССР

Мо 554205, кл. С 01 В 2/22, 20,04.73 (прототип) .

L oñòàâèòåëb Е. Корниенко

Редактор Л. фебенниковаТехред H. Ковалева Корректор О. Ковинская

Заказ 7426/21 Тираж 591 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4