一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统及工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统及工艺，所述系统包括直接还原竖炉、蓄热式换热装置、氨气燃烧及预处理装置；本发明专利技术实现了氨气直接还原铁的工业化生产，且工艺过程简单，不产生CO2等温室气体或有害气体；采用高效低氮燃烧器结合SCR脱硝等烟气处理装置，实现NO近零排放；还原过程中产生的粉尘经过除尘后实现粉尘近零排放；工艺过程无废水产生，海绵铁为固态，无常规高炉冶炼渣产生。无常规高炉冶炼渣产生。无常规高炉冶炼渣产生。

【技术实现步骤摘要】
一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统及工艺


[0001]本专利技术涉及直接还原铁
，尤其涉及一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统及工艺。

技术介绍

[0002]直接还原炼铁是用气体或固体还原剂在低于铁矿石软化温度下，在反应装置内将铁矿石还原成金属铁的方法，其产品称直接还原铁(DRI)，这种铁保留了失氧前的外形，因失氧形成大量微孔隙，显微镜下形似海绵结构，故又称海绵铁。
[0003]气基竖炉直接还原炼铁因其操作容易、能耗低、效率高等优点，已经成为当今世界主流的海绵铁生产方法。目前，气基直接还原炼铁一般采用CO和H2作为气体还原剂来生产海绵铁。但是，CO用作气体还原存在还原气析碳、铁矿石易还原粉化粘接、冷却设备复杂、产生温室气体CO2等问题。H2用作气体还原剂存在长时间储存及远距离运输不便等问题。
[0004]公开号为CN111575427A的中国专利申请公开了“一种近零排放的氢冶金工艺”，其采用氢气将铁矿原料直接还原铁。气体供应与循环系统包括水制氢系统、第二氢气压缩机、调节阀组、第三氢气压缩机、加热器和预热器等，设备组成复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统，其特征在于，包括直接还原竖炉、蓄热式换热装置、氨气燃烧及预处理装置；所述直接还原竖炉的顶部设含铁物料入口，底部设海绵铁出口；直接还原竖炉的上部设还原气出口，中部设高温氨气入口，下部设高温烟气入口；所述直接还原竖炉的高温烟气入口通过高温烟气管道连接氨气燃烧及预处理装置的高温烟气出口，氨气燃烧及预处理装置设氨气燃烧器，氨气燃烧器的燃烧气体入口连接氨气气源；氨气燃烧及预处理装置中的高温烟气流动路径上设有海绵铁容纳空间；所述直接还原竖炉的高温氨气入口通过高温氨气管道连接蓄热式换热装置的高温氨气出口；蓄热式换热装置设混合气燃烧器，混合气燃烧器的燃烧气体入口管分别连接氨气气源及直接还原竖炉的还原气出口；蓄热式换热装置中设蓄热体，对应蓄热体两端的蓄热式换热装置上分别设氨气入口及高温氨气出口；氨气入口连接氨气气源；蓄热式换热装置的烟气出口连接烟气处理系统。2.根据权利要求1所述的一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统，其特征在于，所述氨气气源由液氨储罐及气化装置组成；所述液氨储罐的液氨出口连接气化装置的液氨入口；气化装置设第一氨气出口、第二氨气出口和第三氨气出口，第一氨气出口通过第一氨气管道连接蓄热式换热装置的氨气入口，第二氨气出口通过第二氨气管道连接蓄热式换热装置上混合气燃烧器的燃烧气体入口管；第三氨气出口通过第三氨气管道连接氨气燃烧及预处理装置上氨气燃烧器的燃烧气体入口。3.根据权利要求1所述的一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统，其特征在于，所述烟气处理系统至少包括SCR脱硝装置及冷凝器；蓄热式换热装置的烟气出口通过烟气管道依次连接SCR脱硝装置及冷凝器。4.根据权利要求1所述的一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统，其特征在于，所述蓄热式换热装置由至少2个蓄热式换热器组成，蓄热式换热器之间并联设置。5.根据权利要求1所述的一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统，其特征在于，所述直接还原竖炉的还原气出口通过还原气管道连接蓄热式换热装置上混合气燃烧器的燃烧气体入口管；所述还原气管道上设除尘装置；所述氨气燃烧器、混合气燃烧器采用高效低氮燃烧器。6.根据权利要求1所述的一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统，其特征在于，所述直接还原竖炉的含铁物料入口处设密封加料装置。7.基于权利要求1～6任意一种所述系统的氨气直接还原铁实现近零排放的工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)氨气在氨气燃烧及预处理装置中燃烧，产生的高温烟气内含有氮气、水蒸气和微量的NO，高温烟气经过氨气燃烧及...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先春，李胜利，王绍艳，张东柯，马光宇，蔡秋野，王焕然，
申请(专利权)人：西澳大学鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：