[发明专利]一种利用高炉煤气和液氧制备干冰的系统及方法

说明书

本发明涉及一种利用高炉煤气和液氧制备干冰的系统及方法，该系统包括燃烧设备、第一间接式换热器和干冰制造机。燃烧设备能够燃烧其所接收的高炉煤气而产生烟气，第一间接式换热器的冷源进口与液氧源相连，而其冷源出口用于排出氧气或气液混合物，且第一间接式换热器的热源进口与燃烧设备的排烟口相连，而其热源出口与干冰制造机相连。其中，液氧源输出的液氧与烟气能在第一间接式换热器中换热，使得烟气能在液氧气化的过程中进行降温，从而使烟气中的二氧化碳在降温后被干冰制造机转化成干冰。本发明既能够回收利用高炉煤气燃烧后产生的烟气中的二氧化碳，得到副产品干冰，又能够使得液氧的冷能得到合理的利用。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼能源回收利用领域，具体涉及一种利用高炉煤气和液氧制备干冰的系统及方法。

背景技术

高炉煤气是炼铁过程中的重要副产物，高炉煤气作为燃料被燃烧后的产生的烟气经冷却和净化后都会被直接排放，燃烧后的烟气中含有大量的二氧化碳会加重引起全球变暖的温室效应，因此如何降低其的排放是人们亟需解决的一大问题。

发明人竭尽心力地发现，液氧也是钢铁冶金过程中不可或缺的原料，主要应用于高炉的富氧燃烧和炼钢吹氧等工序，但其在使用前需要通过水浴、电加热等方式强制进行气化，其中液氧的冷能也没有得到合理的利用，因此若能利用液氧的冷能来回收高炉煤气燃烧后所产生的二氧化碳的话，那么便可大幅度降低钢铁冶金过程中的能源浪费，大大提高钢铁生产的经济效益。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的是提供一种利用高炉煤气和液氧制备干冰的系统及方法，既能够回收利用高炉煤气燃烧后产生的烟气中的二氧化碳，得到副产品干冰，又能够使得液氧的冷能得到合理的利用。

本发明的第一方面提供一种利用高炉煤气和液氧制备干冰的系统，其包括燃烧设备、第一间接式换热器和干冰制造机，其中所述燃烧设备能够燃烧其所接收的高炉煤气而产生烟气，所述第一间接式换热器的冷源进口与液氧源相连，而其冷源出口用于排出氧气或气液混合物，且所述第一间接式换热器的热源进口与所述燃烧设备的排烟口相连，而其热源出口与所述干冰制造机相连；其中，所述液氧源输出的液氧与所述烟气能在所述第一间接式换热器中换热，使得所述烟气能在所述液氧气化的过程中进行降温，从而使所述烟气中的二氧化碳在降温后被所述干冰制造机转化成干冰。

优选地，还包括第二间接式换热器，所述第二间接式换热器的冷源进口与所述第一间接式换热器的冷源出口相连，所述第二间接式换热器的冷源出口与所述燃烧设备相连，以为其提供作为助燃剂的氧气；所述第二间接式换热器的热源进口与所述第一间接式换热器的热源进口一同与所述燃烧设备的排烟口相连，所述第二间接式换热器的热源出口与所述干冰制造机相连。

优选地，还包括用于对烟气进行降温的水冷式换热器，所述水冷式换热器的冷源进口用于接收冷却水，其冷源出口与用户取暖设备相连，所述水冷式换热器的热源进口与所述燃烧设备的排烟口相连，其热源出口与所述第一和第二间接式换热器的热源进口均相连。

优选地，所述第一间接式换热器和第二间接式换热器的热源进口处分别设有第一截止阀和第二截止阀，所述第二间接式换热器的冷源进口处设有第三截止阀。

优选地，进入所述第一间接式换热器的热源进口烟气与进入所述第二间接式换热器的热源进口的烟气的流量比为2:1～4:1。

优选地，在所述第二间接式换热器的冷源出口处设有第一调节阀和第四截止阀，所述第二间接式换热器的冷源出口通过第六截止阀和第二调节阀与所述燃烧设备相连。

优选地，还包括用于储存高炉煤气的缓冲罐，所述缓冲罐的出口通过第七截止阀和第三调节阀与所述燃烧设备相连；所述液氧源是液氧罐，所述液氧罐的出口依次通过第八截止阀和第四调节阀与所述第一间接式换热器的冷源进口相连。

优选地，所述液氧罐的出口与所述第八截止阀之间设有输送泵，所述液氧罐的出口与所述输送泵之间还设有第九截止阀。