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一种转炉放散煤气催化与蓄热一体化及换热系统及方法


技术摘要:
本发明实施例涉及一种转炉放散煤气催化与蓄热一体化及换热系统及方法,包括:顺次设置于管路上的换气模块,催化蓄热模块以及换热模块;所述换气模块所述催化蓄热模块连接,向所述催化蓄热模块通入放散煤气,使所述放散煤气在所述催化蓄热模块中进行催化燃烧放热反应,  全部
背景技术:
转炉炼钢工艺中会产生大量转炉煤气,而转炉煤气高效回收与热回收利用是实现 转炉负能炼钢的关键。转炉炼钢主要分为炼钢前期、中期及末期三个阶段,在炼钢中期,转 炉煤气含氧量低(<1-3%)且CO浓度高(>35%),经常采用煤气柜进行回收;而在炼钢前期和 末期,转炉煤气含氧量高(>3%)且CO浓度低(<35%),不符合煤气回收标准,通常进行直燃 排放,且燃烧后的烟气余热并没有得到有效利用,造成严重的能量浪费和环境污染。 目前,催化燃烧方法是处理污染物的有效方法之一。中国专利,授权公告号 CN105642108B,公开了一种冶金行业中CO回收处理的方法,该方法通过低温等离子体耦合 Cu基复合氧化物催化剂处理CO,可以实现低温条件下的CO催化燃烧,但等离子体方法设备 较为复杂。固体蓄热装置以其高效蓄热-换热特点备受关注。中国专利,授权公告号CN  109916212  A,公开了一种适用于固体蓄热装置的高效换热系统,该方法提出了一种利用水 作为换热介质,低温水箱水进入到蓄热间后与半导体蓄热体储存的热量进行热交换后进入 高温水箱,接着换热器内的介质与高温水箱内的热水发生热交换后,将热能提供给终端用 户。 目前针对冶金废气,特别是间歇性转炉放散煤气的综合利用技术,相关报道较少, 同时公开文献资料中未见有蜂窝陶瓷催化剂催化燃烧-蓄热一体化及高效换热方法的报 道,为此,亟需开发一种转炉放散煤气催化与蓄热一体化装置及换热系统,为实现转炉放散 煤气的清洁利用与余热回收提供一种新技术。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本发明实施例提供了 一种转炉放散煤气催化与蓄热一体化及换热系统及方法。 第一方面,本申请实施例提供的一种基于转炉放散煤气催化燃烧的换热系统,包 括顺次设置于管路上的换气模块,催化蓄热模块以及换热模块; 所述换气模块与所述催化蓄热模块连接,向所述催化蓄热模块通入放散煤气,使 所述放散煤气在所述催化蓄热模块中进行催化燃烧放热反应,以将所述放散煤气中的CO转 换为CO2,同时对所述催化燃烧放热反应中得到对高温烟气进行蓄热; 所述催化蓄热模块与所述换热模块连接,将所述高温烟气通入所述换热模块进行 换热。 在一个可能的实施方式中,所述换气模块为电磁换向阀。 在一个可能的实施方式中,所述催化蓄热模块包括:催化蓄热装置,以及设置于所 述催化蓄热装置内部的用于对所述放散煤气进行催化燃烧放热反应的催化床,以及用于对 3 CN 111578298 A 说 明 书 2/3 页 所述高温烟气进行蓄热的蓄热床,其中所述催化床固定于所述蓄热床的上方。 在一个可能的实施方式中,所述催化床为铜基蜂窝陶瓷催化器。 在一个可能的实施方式中,所述蓄热床为蜂窝陶瓷蓄热体。 在一个可能的实施方式中,所述换热模块包括:火管省煤器。 第二方面,本申请实施例提供的一种基于转炉放散煤气催化燃烧的换热方法,利 用上述的一种基于转炉放散煤气催化燃烧的换热系统,其特征在于,包括: 将150℃-200℃的转炉放散煤气通过换气模块进入催化蓄热模块; 通过所述催化蓄热模块中的催化床将所述放散煤气中的CO进行催化燃烧反应并 转换为CO2; 采用所述催化蓄热模块中的蓄热床对所述催化燃烧放热反应中得到的高温烟气 进行蓄热; 将蓄热后的高温烟气通入所述换热模块进行换热。 本发明实施例提供的一种转炉放散煤气催化与蓄热一体化及换热系统及方法,具 有运行成本低、催化效率高、余热回收利用率高、操作简单安全等特点。使用本发明方法处 理放散煤气可以达到国家或地区的排放标准,同时通过蓄热方式将热量回收再利用,并将 提高余热利用品质,节能减排。 附图说明 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施 例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而 言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本申请实施例提供的一种基于转炉放散煤气催化燃烧的换热系统的示意 图; 图2为本申请实施例提供的一种基于转炉放散煤气催化燃烧的换热方法的流程 图。
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