高炉炉顶煤气中HCl气体脱除的动力学研究

摘要

高炉喷煤技术的发展、布袋除尘工艺的推广以及高炉煤气余压发电技术的应用都极大地促进了钢铁行业的发展。然而，煤气中HCl气体对整个高炉生产过程的影响逐渐显现出来，主要表现在煤气管道的腐蚀、热风炉蓄热室格子砖结渣、布袋除尘箱内壁结渣、TRT机组叶片结垢等，严重影响了高炉生产的正常运行。因此，对高炉炉顶煤气中HCl气体脱除的研究具有重要意义。　　通过建立数学模型研究脱氯反应过程动力学，得出脱氯剂与煤气中HCl气体的反应主要受化学反应控制，同时产物层的扩散控制也不容忽视。　　采用气体脱除实验装置研究了无尘条件下和含尘条件下煤气气体成分中CO、CO2、N2、H2含量对高炉炉顶煤气中HCl气体脱除过程的影响，并进一步研究了煤气中炉尘含量对高炉炉顶煤气中HCl气体脱除过程的影响。从中可以得出以下主要结论：高炉煤气中CO2含量增加，脱氯剂的一次穿透时间与穿透氯容量降低，煤气脱氯效果有所恶化；高炉煤气中CO含量与N2含量增加，脱氯剂的一次穿透时间与穿透氯容量增加，煤气脱氯效果有所改善；高炉煤气中H2含量对煤气脱氯效果没有明显的影响。含尘条件下煤气成分对脱氯剂一次穿透时间和穿透氯容量的影响规律与无尘条件下煤气成分对脱氯剂一次穿透时间和穿透氯容量的影响规律没有明显变化，但含尘条件下脱氯剂的一次穿透时间与穿透氯容量明显高于无尘条件下脱氯剂的一次穿透时间与穿透氯容量。炉尘对高炉煤气脱氯反应速度的影响很大，当高炉煤气中的含尘量处在20g/m3~30g/m3范围内，高炉煤气脱氯效果比较好，高炉炉顶煤气中HCl气体脱除工艺适宜的实施地点应该是重力除尘器后，布袋除尘器前。

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引言

第1章 文献综述

1.1 高炉炉顶煤气中氯的主要来源

1.2 氯的主要赋存状态

1.3 高炉炉顶煤气中HCl的主要危害

1.4 煤气脱氯技术的发展

1.5 高炉炉顶煤气脱氯的意义

1.6 主要研究内容

第2章 HCl气体脱除的动力学研究

2.1 脱氯反应动力学模型

2.2 确定动力学参数的数学描述

2.3 动力学参数的确定

2.4 小结

第3章 煤气成分对高炉炉顶煤气脱氯过程的影响

3.1 试验设备

3.2 试验过程

3.3 试验方案

3.4 CO2含量对高炉煤气中HCl脱除过程的影响

3.5 CO含量对高炉煤气中HCl脱除过程的影响

3.6 N2对高炉煤气中HCl脱除过程的影响

3.7 H2对高炉煤气中HCl脱除过程的影响

3.8 小结

第4章 含尘条件下煤气成分对高炉炉顶煤气脱氯过程的影响

4.1 试验过程

4.2 试验方案

4.3 CO2对含尘高炉煤气中HCl脱除过程的影响

4.4 CO对含尘高炉煤气中HCl脱除过程的影响

4.5 N2对含尘高炉煤气中HCl脱除过程的影响

4.6 H2对含尘高炉煤气中HCl脱除过程的影响

4.7 小结

第5章 炉尘含量对高炉炉顶煤气脱氯过程的影响

5.1 试验过程

5.2 试验方案

5.3 炉尘含量对脱氯效果的影响

5.4 小结

结论

参考文献

致谢

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