山东大学：玉米杆等有机固废热解炭化富氢气化用于直接还原铁生产
2023-11-09 13:47:34   来源： ()　   评论：0 点击：

在刚刚闭幕的，2023年非高炉冶炼高峰论坛上，来自全国的企业、高校、科研院所等单位，带来了各自研发的最新技术，分别做了精彩的演讲，受到参会代表的一致好评，表示受益颇深，不虚此行！

看到国内有些报道，提到国外一些企业或科研机构利用生物质产生氢气，用于直接还原铁生产。其实，我国的广大科研工作者，也在进行这方面的研究，而且也是出了不少成果。

本次2023年非高炉冶炼高峰论坛上，来自山东大学的马春元教授带来了有机固废热解炭化富氢气化协同生产直接还原铁的技术，进行了精彩演讲。

我国有机废弃物来源广、产量大。我国城乡每年产生各类有机废弃物（含农林剩余物、生活垃圾、生活污泥、畜禽粪污、果蔬剩余物和工业有机废物等）约63亿吨，折合标煤16亿吨。有机废弃物可以提供富氢还原气和燃料。典型有机固废的H含量为4.38%~14.96%，C含量为38.64%~84.14%，有机固废可通过热解、气化等热化学方法生产富氢气体。

富氢气体可用于钢铁行业，实现富氢冶炼。通过有机固废热解协同富氢冶炼的资源化工艺技术，实现减碳目标，对钢铁行业节能减排和低碳化建设具有重大意义。

山东大学马春元教授团队，以自主开发的回热式热解炭化技术和两段式气化重整技术为核心，实现有机废弃物向热解气、热解炭和富氢气的转化，并协同完成富氢还原气的直接还原铁，从而实现富氢低碳冶金。

采用了回热式式热解炭化技术和两段富氢气化技术。

回热式式热解炭化技术不仅节能、高效、环保，而且能够实现连续工作的干燥、热解、破碎一体化，可有效的将有机物料转化为固相碳粉和气相热解气。新型连续式干燥热解破碎一体化装备真正的实现一机多用，即可用来炭化麻杆、锯末、秸秆等生物质，也可以炭化污泥和生活垃圾，全程无烟无污染，符合国家环保政策。

两段富氢气化工艺是将炭的气化反应和还原重整过程进行解耦，将炭气化和重整两个主要反应阶段分别在两段炉体内进行，高温气化炉内进行焦炭气化反应产生H2和CO，高温条件促进C的气化反应，C转换率高；低温重整炉内进行燃料热解和循环还原气的重整，调整还原气温度、气氛复合直还原条件，并最大限度地副产氢。

生物质热解气经高温富碳重整之后，温度提高，H2/CO含量提高，H2含量提高至50%以上，可替代CH4、焦炉煤气等气体用于气基竖炉直接还原铁系统。然而天然气和焦炉气仍被认为是化石燃料，采用生物热解气作为还原剂，替代天然气等化石燃料作为还原剂进行直接还原炼铁，对于中国钢铁行业推广气基竖炉直接还原技术，实现钢铁行业低碳、绿色发展具有重要意义。

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