述换热器内进行热量交换；
[0031 ]所述脱硫单元4还通过混合燃气管道d与所述燃气锅炉9相连，并通过混合燃气管道d与所述加热单元7相连；
[0032]所述脱硫单元4内包括用于脱除H2S的变压吸附装置，还包括用于脱除有机硫的变压吸附装置；
[0033]所述脱碳单元6包括用于脱除CO2的变压吸附装置；
[0034]所述各单元内均设置温度监控和调节装置。
[0035]实施例3
[0036]利用实施例2提供的系统，采用如下方法进行电石炉尾气制还原气直接还原冶金:
[0037](1)6000C电石炉尾气与450°C气基竖炉炉顶气混合，混合气体温度500°C，其中CO含量为60 %左右，H2含量为20 %左右；
[0038](2)混合气体进入除尘器，除去气体中的大颗粒粉尘，离开除尘器的混合气体温度为450°C;
[0039](3)脱碳之后的还原气与来自除尘器的混合气体进行换热，混合气体温度降至350°C，还原气温度升至200°C;
[0040](4)经过降温的混合气体进入水洗塔，混合气体和水逆流接触，进一步除去其中的粉尘和焦油，混合气体温度降至40°C左右，洗涤水除去焦油后进行循环利用；
[0041](5)经过除尘、除焦工序的混合气体进入脱硫单元，采用变压吸附技术脱除其中的H2S,并采用变压吸附脱除有机硫；
[0042](6)经过脱硫的混合气体一部分进入变换炉，将其中的CO转化为H2;另一部分混合气体作为加热炉和燃气锅炉的清洁燃料，由燃气锅炉产生变换所需的蒸汽；
[0043]在混合气体进变换炉之前，先与蒸汽充分混合后进入换热器，与变换后的气体进行热交换，混合气体由140°C升至3200C，变换气由360°C降至200°C，然后混合气体进入变换炉进行变换反应，控制汽气比为0.5，变换后H2/C0比值为2.5，变换后的混合气体冷却至40C左右进脱碳工序；
[0044](7)变换之后的混合气体进入脱碳单元，采用变压吸附技术脱除其中的CO2;脱碳之后的混合气体成份满足气基竖炉还原需求；
[0045](8)脱碳之后的还原气与离开除尘器的混合气体进行热量交换，回收电石炉尾气和炉顶气显热初步升温，然后进入气体加热炉；
[0046](9)高温还原气被送至气基竖炉内与铁矿石或氧化球团反应，生产直接还原铁。
[0047]在竖炉进行还原反应后经炉顶排出的气体中含有未反应的CO和H2,且含有较高的粉尘，将其返回至除尘工序之前与电石炉尾气混合，一方面可以升高电石炉尾气中H2的比例，降低变换部分的负荷，另一方面也省去了炉顶气的降温和水洗除尘处理。
[0048]实施例4
[0049]利用实施例2提供的系统，采用如下方法进行电石炉尾气制还原气直接还原冶金:
[0050](1)8000C电石炉尾气与450°C气基竖炉炉顶气混合，混合气体温度650°C，其中CO含量为40 %左右，H2含量为20 %左右；
[0051](2)混合气体进入除尘器，除去气体中的大颗粒粉尘，离开除尘器的混合气体温度为 550°C;
[0052](3)脱碳之后的还原气与来自除尘器的混合气体进行换热，混合气体温度降至420°C，还原气温度升至300°C;
[0053](4)经过降温的混合气体进入水洗塔，混合气体和水逆流接触，进一步除去其中的粉尘和焦油，混合气体温度降至40°C左右，洗涤水除去焦油后进行循环利用；
[0054](5)经过除尘、除焦工序的混合气体进入脱硫单元，采用变压吸附技术脱除其中的H2S,并采用变压吸附脱除有机硫；
[0055](6)经过脱硫的混合气体一部分进入变换炉，将其中的CO转化为H2;另一部分混合气体作为加热炉和燃气锅炉的清洁燃料，由燃气锅炉产生变换所需的蒸汽；
[0056]控制变换炉反应温度280°C，汽气比为0.35，变换后出/0)比值为1.5，变换后的混合气体冷却至40 °C左右进脱碳工序；
[0057](7)变换之后的混合气体进入脱碳单元，采用变压吸附技术脱除其中的CO2;脱碳之后的混合气体成份满足气基竖炉还原需求；
[0058](8)脱碳之后的还原气与离开除尘器的混合气体进行热量交换，回收电石炉尾气和炉顶气显热初步升温，然后进入气体加热炉进一步升温至850°C;
[0059](9)高温还原气被送至气基竖炉内与铁矿石或氧化球团反应，生产直接还原铁。
[0060]虽然，上文中已经用一般性说明、【具体实施方式】及试验，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
【主权项】
1.一种利用电石炉尾气制还原气直接还原冶金的系统，其特征在于，所述系统包括依次顺序相连的电石炉尾气输送管道、除尘单元、换热单元降温段、除尘除焦单元、脱硫单元、气体变换单元、脱碳单元、换热单元升温段、加热单元和气基竖炉； 所述气基竖炉排放的炉顶气经气体输送管道与所述除尘单元相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括燃气锅炉;所述燃气锅炉通过蒸汽管道与所述气体变换单元相连。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述气体变换单元包括相连的换热器和变换炉； 气体进入气体变换单元依次通过换热器和变换炉，从变换炉输出的气体再次通过所述换热器后离开气体变换单元。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述脱硫单元通过混合燃气管道与所述燃气锅炉相连。5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，所述脱硫单元通过混合燃气管道与所述加热单元相连。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱硫单元包括用于脱除H2S的湿法脱除装置或变压吸附装置； 还包括用于脱除有机硫的加氢转化装置、水解装置或变压吸附装置。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱碳单元包括用于脱除CO2的湿法脱除装置或变压吸附装置。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述各单元内均设置温度监控和调节装置。
【专利摘要】本实用新型提供一种利用电石炉尾气制还原气直接还原冶金的系统，所述系统包括依次顺序相连的电石炉尾气输送管道、除尘单元、换热单元降温段、除尘除焦单元、脱硫单元、气体变换单元、脱碳单元、换热单元升温段、加热单元和气基竖炉；所述气基竖炉排放的炉顶气经气体输送管道与所述除尘单元相连。本实用新型提供的系统可以对电石炉尾气和炉顶气进行混合处理，充分回收电石炉尾气和炉顶气热量并用于预热脱碳之后的还原气。本实用新型提供的系统既解决了电石炉尾气的排放问题，又避免了其他还原气制备工艺的缺点，具有投资小、工艺流程简单、低污染和低能耗等优点。
【IPC分类】C21B13/02
【公开号】CN205347482
【申请号】CN201521108621
【发明人】窦从从, 孟嘉乐, 郑倩倩, 张照, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月28日