买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

摘要：本发明公开了一种确定富氢碳循环氧气高炉脱碳煤气与焦碳置换比的方法，通过确定炉顶煤气脱除CO2后还原性有效组分（CO+H2）的有效化学热量及加热至一定的温度后的物理热量之和，来确定炉顶煤气脱除CO2后还原性有效组分（CO+H2）与焦炭的置换关系，同时也可根据喷吹炉顶煤气脱除CO2后还原性有效组分（CO+H2）体积分数确定吨铁喷吹量，调整固体燃料比，确定焦炭比例，灵活高炉的操作，解决已有技术脱碳煤气中在脱除CO2后，还含有少量的CO2，同时还含有少量的饱和H2O，CO2和H2O与CO+H2同时喷入高炉炉缸，CO2和H2O将与焦炭中的C反应，将消耗一定的热量，同时影响炉顶煤气脱除CO2后还原性组分（CO+H2）对焦炭的置换不能预判热制度变化的技术问题。

主权项：1.一种确定富氢碳循环氧气高炉脱碳煤气与焦碳置换比的方法，其特征在于包含如下步骤：S1:1Nm3的CO有效热值的确定：CO与O2反应生成CO2所放出的热量为283.4kJmol，CO的利用率为40%，1Nm3的CO的mol数为100022.4=44.6mol，1Nm3的CO有效热值283.4×44.6×40%=5060kJNm3；S2:确定焦炭的有效热值：具体的包括焦炭中C元素的有效发热量和焦炭中CH4的有效发热量；S3:具体的焦炭中C元素的有效发热量：C与O2反应生成CO所放出的热量为125.5kJmol，CO与O2反应生成CO2所放出的热量为283.4kJmol，CO的利用率为40%，1mol的C的有效发热量125.5kJmol+283.4kJmol×40%=238.96kJmol，1kg焦炭C元素质量分数为87%，1kg焦炭C元素的mol数1×87%×100012=72.5mol，1kg焦炭C元素有效发热量72.5mol×238.96kJmol=17317.35kJkg；S4:具体的焦炭中CH4的有效发热量为1kg焦炭挥发分CH4质量分数1.16%，1kg焦炭中含有CH4的质量11.6g，mol数为11.6g÷16=0.725mol，可产生CH4的体积数0.725mol×22.41000=0.0162Nm3，CH4的热值33440kJNm3，CH4裂解为CO和H2的利用率为40%，1kg焦炭挥发分CH4的有效热量0.0162Nm3×33440kJNm3×40%=217.2kJkg焦炭；S5:具体的焦炭的有效热值为焦炭中C元素的有效发热量+焦炭中CH4的有效发热量=17317.35kJkg+217.2kJkg=17535kJkg焦炭；S6:1Nm3的CO与焦炭的置换比5060kJNm3÷17535kJkg=0.29kgNm3；S7:H2与O2反应生成H2O所放出的热量为242kJmol，CO与O2反应生成CO2所放出的热量为283.4kJmol，H2与CO的热值折算242÷283.4=0.85倍，1Nm3的H2与焦炭的置换比就可以0.29kgNm3×0.85=0.25kgNm3；S8:选择一组富氢碳循环氧气高炉脱碳煤气的体积分数成分，具体煤气中成分的体积分数为CO%：61.7，CO2%：3，N2%：29.6,H2%：3.4,H2O%：1.45,CH4%:0.7,合计100%；S9:进一步的C与O2反应生成CO所放出的热量为125.5kJmol，CO2与C反应生成CO所吸收的热量为166.2kJmol，CO2与CO的热值折算166.2÷125.5=1.32倍，S8中CO2的体积分数为3%，需要抵扣CO的体积分数为1.32×3%=3.97%；S10:进一步的H2O与C反应生成CO和H2所吸收的热量为133.1kJmol，H2O与CO的热值折算133.1÷125.5=1.06倍，S8中H2O的体积分数为1.45%，需要抵扣CO的体积分数为1.06×1.45%=1.54%；S11:进一步的H2与O2反应生成H2O所放出的热量为242kJmol，CO与O2反应生成CO2所放出的热量为283.4kJmol，H2与CO的热值折算242÷283.4=0.85倍，S8中H2的体积分数为3.4%，需要增加CO的体积分数为0.85×3.4%=2.9%；S12:进一步的富氢碳循环氧气高炉脱碳煤气中的CH4的热值33440kJNm3，CH4裂解为CO和H2的利用率为40%，需要增加CO的体积分数为0.7×33440÷5060×40%=1.7%；S13:进一步的富氢碳循环氧气高炉脱碳煤气中有效的CO成分的体积分数为61.7%-3.97%-1.54%+2.9%+1.7%=60.2%；S14:进一步的S8中每1Nm3的脱碳煤气中有效的CO的体积为0.602Nm3，其有效的CO热值0.602×5061=3047kJNm3脱碳煤气；S15:进一步脱碳煤气需要煤气加热炉进行加热，加热到900℃、1000℃、1100℃、1150℃、1200℃，各温度S8中各成分组成的脱碳煤气的热容量分别是1.423kJNm3℃、1.436kJNm3℃、1.450kJNm3℃、1.456kJNm3℃、1.463kJNm3℃，各温度S8中各成分组成的脱碳煤气的带入的物理热量分别是1280kJNm3、1436kJNm3、1594kJNm3、1674kJNm3、1755kJNm3；S16:进一步加热到900℃、1000℃、1100℃、1150℃、1200℃，各温度S8中各成分的物理温度与有效的CO热量之和分别为3047+1280=4327kJNm3、3047+1436=4483kJNm3、3047.4+1594=4641kJNm3、3047.4+1674=4721kJNm3、3047.4+1755=4802kJNm3；S17:进一步加热到900℃的物理温度与有效的CO热量之和与焦炭的有效热值的置换比为：4327kJNm3÷17535kJkg=0.233kgNm3；加热到1000℃的物理温度与有效的CO热量之和与焦炭的有效热值的置换比为：4483kJNm3÷17535kJkg=0.241kgNm3；加热到1100℃的物理温度与有效的CO热量之和与焦炭的有效热值的置换比为：4641kJNm3÷17535kJkg=0.25kgNm3；加热到1150℃的物理温度与有效的CO热量之和与焦炭的有效热值的置换比为：4721kJNm3÷17535kJkg=0.254kgNm3；加热到1200℃的物理温度与有效的CO热量之和与焦炭的有效热值的置换比为：4802kJNm3÷17535kJkg=0.258kgNm3。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 新疆八一钢铁股份有限公司 确定富氢碳循环氧气高炉脱碳煤气与焦碳置换比的方法