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看到國內(nèi)有些報道，提到國外一些企業(yè)或科研機構(gòu)利用生物質(zhì)產(chǎn)生氫氣，用于直接還原鐵生產(chǎn)。其實，我國的廣大科研工作者，也在進行這方面的研究，而且也是出了不少成果。
 

本次2023年非高爐冶煉高峰論壇上，來自山東大學(xué)的馬春元教授帶來了有機固廢熱解炭化富氫氣化協(xié)同生產(chǎn)直接還原鐵的技術(shù)，進行了精彩演講。
 

我國有機廢棄物來源廣、產(chǎn)量大。我國城鄉(xiāng)每年產(chǎn)生各類有機廢棄物（含農(nóng)林剩余物、生活垃圾、生活污泥、畜禽糞污、果蔬剩余物和工業(yè)有機廢物等）約63億噸，折合標(biāo)煤16億噸。有機廢棄物可以提供富氫還原氣和燃料。典型有機固廢的H含量為4.38%~14.96%，C含量為38.64%~84.14%，有機固廢可通過熱解、氣化等熱化學(xué)方法生產(chǎn)富氫氣體。
 

富氫氣體可用于鋼鐵行業(yè)，實現(xiàn)富氫冶煉。通過有機固廢熱解協(xié)同富氫冶煉的資源化工藝技術(shù)，實現(xiàn)減碳目標(biāo)，對鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排和低碳化建設(shè)具有重大意義。

山東大學(xué)馬春元教授團隊，以自主開發(fā)的回?zé)崾綗峤馓炕夹g(shù)和兩段式氣化重整技術(shù)為核心，實現(xiàn)有機廢棄物向熱解氣、熱解炭和富氫氣的轉(zhuǎn)化，并協(xié)同完成富氫還原氣的直接還原鐵，從而實現(xiàn)富氫低碳冶金。
 

采用了回?zé)崾绞綗峤馓炕夹g(shù)和兩段富氫氣化技術(shù)。
 

回?zé)崾绞綗峤馓炕夹g(shù)不僅節(jié)能、高效、環(huán)保，而且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)工作的干燥、熱解、破碎一體化，可有效的將有機物料轉(zhuǎn)化為固相碳粉和氣相熱解氣。新型連續(xù)式干燥熱解破碎一體化裝備真正的實現(xiàn)一機多用，即可用來炭化麻桿、鋸末、秸稈等生物質(zhì)，也可以炭化污泥和生活垃圾，全程無煙無污染，符合國家環(huán)保政策。
 

兩段富氫氣化工藝是將炭的氣化反應(yīng)和還原重整過程進行解耦，將炭氣化和重整兩個主要反應(yīng)階段分別在兩段爐體內(nèi)進行，高溫氣化爐內(nèi)進行焦炭氣化反應(yīng)產(chǎn)生H2和CO，高溫條件促進C的氣化反應(yīng)，C轉(zhuǎn)換率高；低溫重整爐內(nèi)進行燃料熱解和循環(huán)還原氣的重整，調(diào)整還原氣溫度、氣氛復(fù)合直還原條件，并最大限度地副產(chǎn)氫。

生物質(zhì)熱解氣經(jīng)高溫富碳重整之后，溫度提高，H2/CO含量提高，H2含量提高至50%以上，可替代CH4、焦?fàn)t煤氣等氣體用于氣基豎爐直接還原鐵系統(tǒng)。然而天然氣和焦?fàn)t氣仍被認(rèn)為是化石燃料，采用生物熱解氣作為還原劑，替代天然氣等化石燃料作為還原劑進行直接還原煉鐵，對于中國鋼鐵行業(yè)推廣氣基豎爐直接還原技術(shù)，實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)低碳、綠色發(fā)展具有重要意義。

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