Спосіб риформінгу відпрацьованого газу (варіанти), установка для риформінгу відпрацьованого газу (варіанти), спосіб його охолодження та апарат для здійснення способу охолодження

Реферат: Спосіб риформінгу відпрацьованого газу, що утворюється внаслідок роботи металургійної печі, складається з етапу перетворення високотемпературного відпрацьованого газу, випущеного з металургійної печі, шляхом додавання відновлювальної речовини до цього газу, при цьому додавання відновлювальної речовини ініціюється тоді, коли концентрація кисню у відпрацьованому газі дорівнює 1 об'ємному % або ж менше, а реакція риформінгу завершується, коли температура відпрацьованого газу досягає позначки 800 °C або вище. Крім того, заявлена установка для виконання цього способу. Відновлювальна речовина вдувається через форсунку для вдування відновлювальної речовини, яка має структуру подвійної трубки. Спосіб охолодження відпрацьованого газу, що утворюється внаслідок роботи металургійної UA 99650 C2 (12) UA 99650 C2 печі, включає в себе етап додавання відновлювальної речовини до високотемпературного вихлопного газу з метою стимулювання ендотермічної реакції між відновлювальною речовиною та вуглекислим газом в середовищі відпрацьованого газу, та етап охолодження самого відпрацьованого газу внаслідок ендотермічної реакції. Також матеріали заявки описують апарат для реалізацію способу охолодження. UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цей винахід стосується способу риформінгу та способу охолодження відпрацьованого газу, який утворюється внаслідок роботи металургійної печі, а також установок, які використовуються в цих цілях. Зокрема, цей винахід стосується способу риформінгу та способу охолодження відпрацьованого газу, який містить в собі вуглекислий газ, який утворюється внаслідок роботи металургійної печі, на зразок, кисневого конвертора чи плавильно-відновлювальної печі, а також установок, які використовуються з цією метою. У останні роки проблема скорочення викидів вуглекислого газу набуває актуальності в контексті глобального захисту оточуючого середовища та попередження глобального потепління. Зокрема, проблема скорочення викидів вуглекислого газу на сталеливарних заводах є найважливішим питанням з точки зору виживання компанії. Традиційно пропонувалися різноманітні способи зменшення таких викидів. Проте, всеохоплююча технологія скорочення викидів вуглекислого газу ще незавершена. Зазвичай відпрацьовані гази високої температури, що містять велику кількість вуглекислого газу, утворюються внаслідок роботи кисневого конвертора, плавильно-відновлювальної печі, а також подібного обладнання, яке використовується на сталеливарних заводах. Окрім вуглекислого газу в таких відпрацьованих газах міститься оксид вуглецю та водень, саме тому вони використовуються в якості джерела енергії для функціонування різноманітного обладнання на сталеливарних заводах. До того ж, з точки зору використання питомого тепла такого відпрацьованого газу високої температури, відпрацьований газ високої температури, як правило, подається до бойлера для формування пари низького тиску, таким . чином відбувається утилізація відпрацьованого тепла. Проте, пара низького тиску в якості джерела енергії не є надто цінною на сталеливарних заводах, і краще зробити так, щоб відпрацьований газ високої температури був придатним для використання з хімічної точки зору. Тим часом відомо, що різноманітні вуглеводні такі, як метан та кисневмісні сполуки, такі, як метанол і діметиловий ефір вступають в реакцію з вуглекислим газом або водяною парою та перетворюються в оксид вуглецю та водень. Як техніка утилізації відпрацьованого тепла, в якій використовується ця реакція, Японська Публікація Нерозглянутої Патентної Заявки (Japanese Patent Unexamined Publication) JP-A 2000-212615 розкриває спосіб "збагачення калоріями", відповідно до якого з метою стимулювання реакції риформінгу газ та/або рідина, яка містить вуглеводні, подається до відпрацьованого газу високої температури, до складу якого входить вуглекислий газ та/чи водяна пара, що утворюються внаслідок роботи очисного обладнання такого, як кисневий конвертор, і концентрація як оксиду вуглецю, так і вуглеводню збільшується у відпрацьованому газі, таким чином збільшується латентне тепло відпрацьованого газу. У способі, описаному в публікації JP-A 2000-212615, коли природний газ вдувається в відпрацьований газ кисневого конвертора для проведення реакції риформінгу за нижче вказаною формулою (1), температура знижується до позначки приблизно 375°C в позиції, коли така реакція вважається завершеною. Проте, відповідно до досліджень сучасних винахідників було встановлено, що, коли температура завершення реакції перетворення нижче 800°C, існує проблема утворення значної кількості вуглецю, спричиняючи відкладення вуглецю та пилу в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. До того ж, зниження температури завершення реакції риформінгу викликає зменшення результативності реакції риформінгу, що призводить до спаду процесу трансформації вуглекислого газу. CH4 + CO2  2CO + 2H2 (1) У публікації JP-A 5-117668 (1993) розкривається спосіб спроби збільшення кількості тепла відпрацьованого газу, відповідно до якого вугілля подається до тієї позиції, коли температура газу, що випускається з кисневого конвертора, досягає позначки 600°C або ж вище, і відпрацьований газ та вугілля вступають в контакт один з одним з метою проведення реакції перетворення за формулою (2), вказаною нижче, в такий спосіб утворюючи оксид вуглецю. CO2 + C  2CO (2) Спосіб, який описано у публікації JP-A 5-117668 (1993), є відмінним, оскільки реакція перетворення відбувається з використанням недорого вугілля, але й має недолік, який полягає в тому, що негорючі матеріали (SiO2, АІ2О3 та подібні), які містяться у вугіллі, осідають в димоході чи падають в кисневий конвертор, спричиняючи збільшення кількості шлаку. У публікації JP-A 2-11715 (1990) розкривається спосіб збільшення оксиду вуглецю та водню у середовищі відпрацьованого газу, куди додається метан і водяна пара до тієї позиції, в якій температура відпрацьованого газу, що утворюється внаслідок роботи кисневого конвертора, дорівнює 1,300°C або вище, тим самим сприяючи проведенню реакції перетворення пари за формулою (3), зазначеною нижче, а також установки, яка використовується з цією метою. CH4 + H2O  CO + 3H2 (3) 1 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Спосіб, який розкривається у публікації JP-A 2-11715 (1990) має недолік, який полягає в тому, що під час реакції, викликаної внаслідок додавання водяної пари, утворюється тільки CO та H2, а реакція перетворення, що включає в себе вуглекислий газ, не відбувається, і саме тому, цей спосіб не сприяє процесу скорочення CO2. Як описано вище, традиційні технології спроб збагачення калоріями, відповідно до яких значення латентного тепла вихлопного газу збільшується (тепло ендотермічної реакції, що відбувається за формулою (1) зберігається в формі тепла згорання продукту реакції) шляхом використання питомого тепла відпрацьованого газу, що містить собі вуглекислий газ, який утворюється внаслідок роботи металургійних печей таких, як кисневий конвертор та плавильновідновлювальна піч, мали недоліки, які полягали в тому, що відбувається відкладення вуглецю та зниження ефективності реакції вуглекислого газу, виникають негорючі матеріали такі, як SiO2, АІ2О3 та подібні, і оскільки вуглекислий газ не сприяє реакції, то збагачення калоріями відпрацьованого газу та скорочення викидів вуглекислого газу не є ефективним. Традиційно характерним способом охолодження високотемпературного відпрацьованого газу, що утворюється внаслідок роботи металургійних печей таких, як кисневий конвертор і плавильно-відновлювальна піч, є механічний спосіб, при якому відпрацьований газ охолоджується шляхом використання кожуха водного охолодження (охолоджувальна водопровідна труба), розміщеної в димоході (димохід) системи утилізації газу кисневого конвертора, а тепло відпрацьованого газу утилізується за допомогою теплообмінника (див. публікації Japanese Patent Examined Publication JP-B 57-10930 та Japanese Patent Un-examined Publication JP-A 62-074018 (1987)). Проте, стосовно описаних вище традиційних матеріалів, димохід, наприклад, радіоактивна частина (димохід) у випадку з системою утилізації газу кисневого конвертора повинен мати структуру кожуха водного охолодження. Внаслідок цього існували певні незручності, пов'язані з необхідністю конструювання охолоджувального обладнання зі складною та громіздкою структурою, а також подальшої установки бойлера для тепла вихлопного газу. До того ж, цільовим відпрацьованим газом (газ, який має бути охолодженим) є відпрацьований газ, утворений внаслідок роботи металургійної печі, і який має високу температуру 800°C або ж вище, тому намагаючись охолодити цей відпрацьований газ за допомогою зазначеного вище охолоджувального обладнання, необхідно обов'язково використовувати матеріали, які витримують високі температури. Спосіб охолодження за допомогою розпилювання води вважається іншим способом охолодження. Проте, має бути установлена габаритна охолоджувальна установка для розпилювання води та контакту між водою і газом. Окрім того, газ після охолодження містить водяну пару, це є недоліком, оскільки газ після обробки піддається утилізації як горючий газ. Мета цього винаходу полягає у забезпеченні способу риформінгу високотемпературного відпрацьованого газу, за допомогою якого можна досягти скорочення викидів вуглекислого газу, поєднуючи це з процесом збагачення вихлопного газу калоріями шляхом стимулювання ефективної реакції перетворення вуглекислого газу, не залишаючи при цьому відкладень вуглецю та негорючих матеріалів, використовуючи установку для реалізації цього способу. Для досягнення цієї мети цей винахід забезпечує спосіб риформінгу відпрацьованого газу, що випускається з металургійної печі; цей спосіб складається з етапу додавання відновлювальної речовини до відпрацьованого газу, який містить в собі високотемпературний вуглекислий газ, що випускається з металургійної печі, етапу реагування вуглекислого газу та відновлювальної речовини між собою, та етапу перетворення цього відпрацьованого газу, під час якого відновлювальна речовина додається тоді, коли концентрація кисню у середовищі вихлопного газу дорівнює 1 об'ємному % або менше, а реакція риформінгу завершується тоді, коли температура відпрацьованого газу досягає позначки 800°C або вище. Відновлювальна речовина відбирається зі сполук викопного типу та сполук не викопного типу. У випадку сполук викопного типу бажано, щоб відновлювальна речовина була однією, принаймні, речовиною, відібраною з групи, яка складається з природного газу, скрапленого нафтового газу, метану, етану, легкого синтетичного бензину, очищеного нафтопродукту, метанолу, етанолу, діметилового ефіру та діетилового ефіру. У випадку зі сполуками не викопного типу бажано, щоб відновлювальна речовина була, принаймні, однією речовиною, відібраною з групи, до складу якої входять біоетанол, біодизель, а також суміш біоетанолу та біодизелю. Бажано, щоб температура високотемпературного відпрацьованого газу, який випускається з металургійної печі, знаходилась межах від 800 до 1800°C, а ще краще - в межах від 1000 до 1,800°C. 2 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Бажано, щоб концентрація СО2 у середовищі високотемпературного відпрацьованого газу, що випускається з металургійної печі, знаходилась в межах від 3 до 30 об'ємних %. Бажано, щоб відновлювальна речовина додавалася тоді, коли концентрація кисню у середовищі відпрацьованого газу, дорівнює 0,5 об'ємних % або ж менше. Бажано, щоб реакція риформінгу завершувалося тоді, коли температура відпрацьованого газу знаходиться переважно в межах від 800 до 1100°C, а ще краще - в межах від 850 до 1050°C. Бажано, щоб реакція риформінгу відбувалася при температурі відпрацьованого газу 800°C чи вище протягом часу перебування від 0,1 до 50 секунд, а ще краще - при температурі відпрацьованого газу 800°C або вище протягом часу перебування від 0,1 до 20 секунд. В разі, якщо такою металургійною піччю є кисневий конвертор, а час перебування продовжено, відновлювальна речовина додається бажано з бокової труби верхньої вдувної фурми кисневого конвертора. У разі, якщо такою металургійною піччю є кисневий конвертор, а час перебування скорочено, бажано, щоб відновлювальна речовина додавалася між острішком та початковим пиловловлювачем в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. Цей спосіб в подальшому передбачає спосіб риформінгу відпрацьованого газу, який складається з етапу додавання відновлювальної речовини до відпрацьованого газу, яка містить високотемпературний вуглекислий газ, випущений з металургійної печі, з етапу реагування вуглекислого газу та відновлювальної речовини між собою, де відновлювальна речовина додається тоді, коли концентрація кисню у середовищі вихлопного газу становить 1 об'ємний % або ж менше, а також етапу завершення реакції перетворення, коли температура відпрацьованого газу досягає позначки 800°C або вище. Бажано, щоб відновлювальна речовина була, принаймні, однією сполукою речовин викопного типу, відібраних з групи, до складу якої входять природний газ, скраплений нафтовий газ, метан, етан, легкий синтетичний бензин, очищений нафтопродукт, метанол, етанол, діметиловий та діетиловий ефір. Бажано, щоб відновлювальна речовина була, принаймні, одна речовина не викопного типу, відібраної з групи, до складу якої входять біоетанол, біодизель та суміш біоетанолу і біодизелю. Цей винахід в подальшому передбачає установку для здійснення риформінгу відпрацьованого газу в межах системи утилізації газу кисневого конвертора, куди додається відновлювальна речовина до відпрацьованого газу, який містить в собі високотемпературний вуглекислий газ, випущений з металургійної печі, а вуглекислий газ і відновлювальна речовина вступають в реакцію між собою, таким чином перетворюючи цей відпрацьований газ; така установка складається з вимірювального пристрою для вимірювання концентрації кисню у середовищі відпрацьованого газу, в межах системи утилізації газу; з перемикача проточного каналу, який змінює проточний канал трубопроводів відпрацьованого газу відповідно до вихідного значення пристрою для вимірювання концентрації; вимірювального пристрою для вимірювання температури, призначеного для вимірювання температури відпрацьованого газу, збагаченого калоріями внаслідок реакції риформінгу; контрольного пристрою для контролю кількості відновлювальної речовини, що додається, який функціонує на основі вихідного значення пристрою для вимірювання температури та вихідного значення пристрою для вимірювання концентрації; а також з пристрою для вдування відновлювальної речовини. Бажано, щоби пристрій для вимірювання концентрації був таким, як зазначено нижче. (A) Газоаналізатор який, установлено зі сторони впуску початкового пиловловлювача в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. (B) Газоаналізатор, який установлено зі сторони випуску вторинного пиловловлювача в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. (C) Обидва газоаналізатори, як газоаналізатор (А), так і газоаналізатор (В). Перемикач проточного каналу - це переважно розподільник проточного каналу газу, який функціонує відповідно до вихідної величини концентрації кисню, яка зчитана пристроєм для вимірювання концентрації, і перемикає проточний канал на розтруб чи газгольдер. Пристрій для вимірювання температури - це переважно термометр, установлений зі сторони входу початкового пиловловлювача в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. Пристрій контролю кількості відновлювальної речовини функціонує на основі, щонайменше, одного вихідного значення пристрою для вимірювання концентрації та пристрою для вимірювання температури. Бажано, щоби пристрій для вдування відновлювальної речовини установлювався, принаймні, в одному місці між верхньою вдувною фурмою кисневого конвертора чи острішком в межах системи утилізації газу кисневого конвертора та стороною впуску початкового пиловловлювача в радіоактивній частині системи утилізації газу. 3 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Цей винахід в подальшому забезпечує установку для риформінгу відпрацьованого газу, випущеного з металургійної печі, яка використовується для перетворення такого відпрацьованого газу за допомогою реакції риформінгу, в яку вступають між собою вуглекислий газ, що міститься у відпрацьованого газі, та відновлювальна речовина внаслідок додавання відновлювальної речовини до високотемпературного відпрацьованого газу, випущеного з металургійної печі, де форсунка для вдування відновлювальної речовини, маючи структуру концентричної подвійної труби, що включає в себе зовнішню трубку для вдування розрідженого азоту та внутрішню трубку для вдування відновлювальної речовини, прикріплених разом за допомогою вставки в зовнішню трубку, установлена в димохід для відпрацьованого газу в межах системи утилізації газу металургійної печі. Металургійна піч - це переважно кисневий конвертор. Димохід відпрацьованого газу складається переважно з нижньої кришки, верхньої кришки та радіоактивної частини в межах системи утилізації газу. Принаймні, одна форсунка для вдування відновлювальної речовини установлюється переважно по колу в нижній частині радіоактивної частини димоходу відпрацьованого газу. Форсунка для вдування відновлювальної речовини є такою, що відновлювальна речовина вприскується з центрального каналу, який утворено за допомогою внутрішньої труби, а розріджений азот вприскується з кругового каналу, який формується між внутрішньою та зовнішньою трубою, Зовнішня труба може бути трубою для вдування розрідженого азоту, призначається для аварійної зупинки шляхом розрідження відпрацьованого газу, який утворюється внаслідок роботи металургійної печі, кріпиться до димоходу вихлопного газу. Розрідженим азотом, що вприскується з кругового каналу зовнішньої труби, може бути розріджений азот, призначений для аварійної зупинки шляхом розрідження відпрацьованого газу, який утворюється внаслідок роботи металургійної печі. Бажано, щоб відновлювальна речовина містила, принаймні, одну сполуку з речовин викопного типу, відібраних з групи, до складу якої входить природний газ, скраплений нафтовий газ, метан, етан, легкий синтетичний бензин, очищений нафтопродукт, метанол, етанол, діметиловий та діетиловий ефір. Бажано, щоб відновлювальна речовина містила, принаймні, одну сполуку з речовин не викопного типу, відібраних з групи, до складу якої входить біоетанол, біодизель та суміш біоетанолу та біодизелю. Ще однією метою цього винаходу є забезпечення традиційного способу охолодження високотемпературного відпрацьованого газу 800°C або ж вище, використовуючи хімічну реакцію, під час якої відбувається утилізація питомого тепла відпрацьованого газу з металургійної печі, не застосовуючи для цього габаритного охолоджувального обладнання, а також забезпечення охолоджувальної установки для реалізації цього способу. Для досягнення зазначеної вище мети цей винахід передбачає спосіб охолодження відпрацьованого газу, утвореного внаслідок роботи металургійної печі, який складається з етапу додавання відновлювальної речовини до відпрацьованого газу, утвореного металургійною піччю високої температури, що містить оксид вуглецю та вуглекислий газ для стимулювання ендотермічної реакції між відновлювальною речовиною та вуглекислим газом у середовищі відпрацьованого газу, а також етапу охолодження відпрацьованого газу самого по собі внаслідок ендотермічної реакції. Бажано, щоби вдування відновлювальної речовини відбувалося в димоході до вхідної сторони пиловловлювача, така ендотермічна реакція відбувається в димоході і завершується тоді, коли температура газу після реакції досягає позначки 800°C або ж вище. Димохід - це переважно радіоактивна частина між верхньою кришкою кисневого конвертора та вхідною стороною початкового пиловловлювача. Відпрацьований газ - це переважно вихлопний газ кисневого конвертора, що містить в собі пил конвертора, який випускається з кисневого конвертора. Відбувається каталіз ендотермічної реакції за допомогою дрібнодисперсного порошку оксиду заліза в пилу конвертора. Бажано, щоб відновлювальна речовина була, принаймні, однією речовиною, відібраною з групи, до складу якої входять природний газ, скраплений нафтовий газ, метан, етан, легкий синтетичний бензин, очищений нафтопродукт, метанол, етанол, діметиловий та діетиловий ефір. Цей винахід в подальшому передбачає установку для охолодження відпрацьованого газу, який утворюється внаслідок роботи металургійної печі, яка складається з форсунки для вдування відновлювальної речовини, призначеної для стимулювання ендотермічної реакції з вуглекислим газом у середовищі високотемпературного відпрацьованого газу, який містить в 4 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 собі вуглекислий газ та оксид вуглецю; така форсунка установлена в одне з багатьох місць частини димоходу в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. Частина димоходу знаходиться переважно між верхньою вдувною фурмою кисневого конвертора чи нижньою кришкою в межах системи утилізації газу кисневого конвертора та вхідною стороною початкового пиловловлювача. Відпрацьований газ - це переважно вихлопний газ кисневого конвертора, в якому міститься пил конвертора, який виходить з кисневого конвертора. Каталіз ендотермічної реакції відбувається за допомогою дрібнодисперсного порошку оксиду заліза в пилу конвертора. Реакція, в яку вступають між собою вуглекислий газ у середовищі відпрацьованого газу та відновлювальна речовина, є переважно ендотермічною реакцією, каталіз якої відбувається за допомогою дрібнодисперсного порошку оксиду заліза, який міститься в пилу конвертора. Бажано, щоб відновлювальна речовина була, принаймні, однією речовиною, відібраною з групи, до складу якої входять природний газ, скраплений нафтовий газ, метан, етан, легкий синтетичний бензин, очищений нафтопродукт, метанол, етанол, діметиловий та діетиловий ефір. Фіг. 1 - це схематичне зображення установки для риформінгу відпрацьованого газу конвертора відповідно до варіанту 1 виконання цього винаходу. Фіг. 2 - це графік, який демонструє співвідношення між вихідною температурою імітаційного газу, збагаченого калоріями, конверсій СО2 та CH4, а також кількості C відповідно до варіанту 1 виконання цього винаходу. Фіг. 3 - це графік, який демонструє співвідношення між концентрацією кисню імітаційного газу, збагаченого калоріями, конверсій СО 2 і СН4, а також нижнім значенням температури підігріву відповідно до варіанту 1 виконання цього винаходу. Фіг. 4 - це схематичне зображення установки для риформінгу відпрацьованого газу кисневого конвертора відповідно до варіанту 1 виконання цього винаходу Фіг. 5 - це схематичне зображення установки для риформінгу відпрацьованого газу кисневого конвертора відповідно до варіанту 2 виконання цього винаходу. Фіг. 6 - це зображення в поперечному розрізі форсунки для вдування відновлювальної речовини відповідно до варіанту 2 виконання цього винаходу. Фіг. 7 - це схематичне зображення апарату для охолодження відпрацьованого газу кисневого конвертора відповідно до варіанту 3 виконання цього винаходу. Фіг. 8 - це схематичне зображення апарату для охолодження відпрацьованого газу кисневого конвертора, оснащеної обладнанням для вдування відновлювальної речовини відповідно до варіанту 3 виконання цього винаходу. Фіг. 9 - це ще одне схематичне зображення апарату для охолодження відпрацьованого газу кисневого конвертора, оснащеної обладнанням для вдування відновлювальної речовини відповідно до варіанту 3 виконання цього винаходу. Фіг. 10 - це графік, який демонструє співвідношення між температурою реакції та константою швидкості димоходу кисневого конвертора відповідно до варіанту 3 виконання цього винаходу. Варіант 1 виконання цього винаходу Варіант 1 виконання цього винаходу - це спосіб для риформінгу відпрацьованого газу високої температури з метою досягнення корисного ефекту збагачення калоріями відпрацьованого газу та скорочення викидів вуглекислого газу шляхом повного протікання реакції риформінгу вуглекислого газу без відкладення вуглецю, негорючих матеріалів і подібних до них речовин у димоході. Зокрема, відновлювальна речовина додається до високотемпературного відпрацьованого газу, який виходить з металургійної печі і має температуру 800°C або вище, а бажано 1000°C або вище. Металургійна піч надалі в цьому документі описується на прикладі "кисневого конвертора". В цьому документі надалі відпрацьований газ високої температури згадується як "відпрацьований газ". Додавання відновлювальної речовини викликає реакцію перетворення, в яку вступають між собою вуглекислий газ, що міститься у відпрацьованому газі, та відновлювальна речовина, на зразок природного газу, як це показано в формулі (1). CH4 + CO2  2CO + 2H2 (1) За допомогою контролю будь-якої кількості речовини, що додається, збільшується тепло відпрацьованого газу, період додавання та позиція додавання відновлювальної речовини є такими, що період ініціювання процесу додавання відновлювальної речовини настає тоді, коли концентрація кисню у відпрацьованому газі досягає значення 1 об'ємний % або ж і менше, а реакція перетворення завершується тоді, коли температура відпрацьованого газу становить 800°C чи вище. 5 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відпрацьований газ, випущений з кисневого конвертора, як правило, містить в собі приблизно від 10 до 20 об'ємних % CO2 та від 50 до 80 об'ємних % CO, а теплотворна здатність 3 становить приблизно від 1500 до 2000 Ккал/Нм , температура в горловинній частині під час функціонування становить приблизно від 1200 до 1800°C. У варіанті 1 виконання цього винаходу ефект збагачення калоріями відпрацьованого газу та зменшення викидів вуглекислого газу досягається одночасно шляхом додавання відновлювальної речовини, на зразок, природного газу до відпрацьованого газу кисневого конвертора та шляхом виведення формули (1) для реакції перетворення, в яку вступають між собою відновлювальна речовина та вуглекислий газ. Інакше кажучи, оскільки збагачений калоріями відпрацьований газ, тобто перетворений відхідний газ, використовується в якості різноманітних джерел тепла на сталеливарних заводах (для згорання), вуглекислий газ виділяється остаточно. Проте, додаткове паливо таке, як невідпрацьована нафта, що використовується на сталеливарних заводах, може бути відновленим в кількості, що відповідає тій кількості, яка збагачується калоріями, і як результат вуглекислий газ може бути відновленим у відповідній кількості. Фіг. 1 це схематичне зображення системи утилізації газу кисневого конвертора для роз'яснення способу перетворення відпрацьованого газу відповідно до варіанту 1 виконання цього винаходу. Як демонструє це зображення, відпрацьований газ, який утворюється внаслідок роботи кисневого конвертора 1, випускається через острішок 2, нижню кришку 3, верхню кришку 4, початковий пиловловлювач (масляний пиловловлювач) 5, вторинний пиловловлювач 13 та подібне, під час цього концентрація кисню вимірюється за допомогою газоаналізатора 6, який подається зі сторони виходу (вихідна сторона) вторинного пиловловлювача 13 безперервно, напівбезперервно чи з перервами. Коли концентрація кисню у відпрацьованому газі більше, ніж 1 об'ємний %, регулювальний клапан 7, який контролює кількість відновлювальної речовини, яка додається (вприскується) для реакції перетворення, закритий, і одночасно клапанрозподільник проточного каналу газу 8 закритий для того, щоб відпрацьований газ протікав до сторони розтруба 9. Фіг. 1 демонструє варіант виконання цього винаходу, де газоаналізатор 6 подається зі сторони випуску вторинного пиловловлювача 13. Проте, газоаналізатор 6 може подаватися зі сторони входу початкового пиловловлювача 5, що прилягає до термометра 10, або ж може подаватися як зі сторони входу початкового пиловловлювача 5, так і зі сторони виходу вторинного пиловловлювача 13. Особливих обмежень щодо форми газоаналізатора 6 немає, але превага надається аналізатору, який може вимірювати концентрацію (витрату) вуглекислого газу, а також витрату відпрацьованого газу, окрім концентрації кисню. Значення витрати вуглекислого газу можна отримати з виміряної величини газоаналізатора 6, і внаслідок цього можна визначити кількість відновлювальної речовини, що вприскується для проведення реакції перетворення. Наприклад, коли концентрація кисню зменшується до 1 об'ємного % або менше, а температура відпрацьованого газу, виміряна за допомогою термометра 10, який розташовується з вхідної сторони початкового пиловловлювача, дорівнює 800°C чи вище, клапан-розподільник проточного каналу газу 8 відкритий таким чином, що відпрацьований газ поступає до сторони газгольдера (яка не показана), і одночасно відкритий регулювальний клапан 7, і наприклад, відновлювальна речовина для реакції перетворення додається з бокової труби верхньої фурми для вдування кисню 11. Може виникнути необхідність у постійному вимірюванні температури відпрацьованого газу за допомогою термометра 10, а кількість відновлювальної речовини, що вприскується, та/чи позиція додавання (вприскування) цієї речовини контролюється таким чином, щоб реакція перетворення завершувалася при температурі збагаченого калоріями відпрацьованого газу 800°C або вище. Відновлювальна речовина додається тоді, коли концентрація кисню у відхідному газі дорівнює 1 об'ємному % або менше. Це відбувається з причини, вказаної нижче. Коли концентрація кисню у відхідному газі більше, ніж 1 об'ємний %, вуглеводневий газ у відпрацьованому газі і атом водню у відновлювальній речовині схильні вступати в реакцію з киснем для утворення водяної пари, а реакція перетворення завдяки додаванню відновлювальної речовини за допомогою водяної пари продовжується. В результаті цього конверсія вуглекислого газу зменшується, що призводить до погіршення ефекту зменшення вуглекислого газу. Коли відновлювальна речовина додається при концентрації кисню у відпрацьованому газі, що є більшою, ніж 1 об'ємний %, існує небезпека займання та вибуху. Краще, коли концентрація кисню у відпрацьованому газі наближається до нуля по можливості з метою ефективного проведення реакції перетворення вуглекислого газу, вираженої формулою (1). Проте, включення об'ємом приблизно до 1 об'ємного% знаходиться в межах дозволеного діапазону. Причиною цього є таке. Система утилізації газу кисневого 6 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 конвертора підготовлюється в такій мірі, що туди потрапляє незначна кількість повітря. Внаслідок цього для зменшення концентрації кисню до межі виявлення, або навіть менше, потрібно чимало часу. У разі, якщо відновлювальну речовину не можна додати під час цього періоду, відбувається не тільки погіршення результату збагачення калоріями, але й кількість, яка спалюється в розтрубі 9, лише збільшується, що призводить до несприятливого збільшення викиду вуглекислого газу. Саме тому необхідною умовою у варіанті 1 виконання цього винаходу є забезпечення концентрації кисню у відпрацьованому газі на рівні 1 об'ємний % або менше тоді, коли починається вприскування відновлювальної речовини. Важливою умовою у варіанті 1 виконання цього винаходу є те, щоб кількість відновлювальної речовини, що додається, та/чи позиція додавання такої речовини регулювалися таким чином, щоби реакція риформінгу завершувалася тоді, коли температура низькотемпературного відпрацьованого газу, який перетворюється, тобто відхідного газу у стані збагаченому калоріями у формі прихованого тепла палива продукту реакції, становить 800°C або вище внаслідок реакції перетворення, використовуючи питоме тепло відпрацьованого газу. Тому температура відпрацьованого газу в момент завершення реакції риформінгу повинна бути 800°C або вище, а краще, щоб температура була 850°C або вище. Причина цього полягає в такому. Коли температура відпрацьованого газу в момент завершення реакції перетворення нижча, ніж 800°C, то не тільки вуглець, на зразок, зольного пилу утворюється і осідає в димоході, але й конверсія вуглекислого газу зменшується, що призводить до погіршення як результату збагачення калоріями, так і до погіршення результату зменшення вуглекислого газу. Інакше кажучи, концепція варіанту 1 виконання цього винаходу полягає не в тому, що реакція риформінгу контролюється відповідно до витрати вуглекислого газу у відпрацьованому газі, а в тому, що відбувається контроль процесу збагачення відпрацьованого газу калоріями, задаючи температуру (800°С) відпрацьованого газу в момент завершення реакції риформінгу. Причина цього полягає в такому. Кисневий конвертор - це, як правило, камерна піч, властивістю якої є те, що температура відпрацьованого газу значно коливається, коли відбувається непередбачене вдування, на зразок, збільшення оксиду заліза в розплавленій сталі. Іншими словами цей метод даного винаходу має перевагу, що дозволяє уникнути індукції, спричиненої коливанням температури відпрацьованого газу. 3 причини, вказаної вище, кількість відновлювальної речовини, яка додається та позиція додавання визначаються таким чином, що реакція риформінгу завершується, коли температура відпрацьованого газу, збагаченого калоріями, (акумульованого в якості теплової енергії) дорівнює 800°C або вище. Наприклад, у разі, якщо відновлювальна речовина вказана, то бажано змінювати кількість речовини, що додається, в залежності від витрати вуглекислого газу, виду відновлювальної речовини, стехіометрії реакції перетворення вуглекислого газу, температури відпрацьованого газу в позиції додавання та часу перебування газу в проміжку від позиції додавання до позиції термометра 10. Термін "завершення реакції перетворення", який описаний вище, означає, що реакція, в яку вступають між собою додана відновлювальна речовина така, як метан, та вуглекислий газ у середовищі відпрацьованого газу, перейшла практично в стан рівноваги у своєму газоподібному середовищі. З теоретичної точки зору, для того, щоб ця реакція тривала до переходу в стан повної рівноваги, потрібен невизначений час перебування. Внаслідок цього стан практичної рівноваги не можна чітко визначити. З цієї причини бажано, щоб у варіанті 1 виконання цього винаходу при збільшенні концентрації вуглеводневого газу, описаного далі в цьому документі, до концентрації вуглеводневого газу у середовищі відпрацьованого газу до перетворення визначалося як "завершення реакції перетворення". Наприклад, при декарбонізації за допомогою продувки кількість вуглеводневого газу у відпрацьованому газі спочатку є невеликою, орієнтовно 1 об'ємний%, і внаслідок цього концентрація вуглеводневого газу у відпрацьованому газі після перетворення збільшується приблизно у 2-25 разів порівняно з концентрацією вуглеводневого газу до перетворення. Саме тому легко провести моніторинг. З цієї причини під час декарбонізації за допомогою продувки бажано, щоб процес збільшення вуглеводного газу у два чи більше разів порівняно з вуглеводневим газом до перетворення визначали як "завершення реакції перетворення". 3 іншого боку, декарбонізація за допомогою продувки, під час якої витрата відпрацьованого газу спочатку є невеликою, а коефіцієнт віддачі відпрацьованого газу низьким, в останні роки проводиться так, щоб вводилась відпрацьована пластмаса чи подібний матеріал для збільшення витрати відпрацьованого газу з метою підвищення коефіцієнту віддачі. У цьому випадку концентрація вуглеводневого газу у відпрацьованому газі до перетворення досягає значення приблизно від 10 до 15 об'ємних % завдяки утвореному вуглеводневому газі від допоміжних матеріалів таких, як відпрацьована пластмаса. До того ж, у конверторі з нижньою 7 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 продувкою як охолоджувальний газ подається скраплений нафтовий газ чи подібна речовина для запобігання пошкодження фурми, і завдяки цьому утворюється велика кількість вуглеводневого газу навіть в результаті розщеплення зрідженого нафтового газу. У випадку утворення такої великої кількості вуглеводневого газу збільшена кількість концентрації вуглеводневого газу у відпрацьованому газі після перетворення становить лише орієнтовно 1-5 об'ємних % порівняно з концентрацією вуглеводневого газу до перетворення. Саме тому бажано визначати процес збільшення вуглеводневого газу до 1 об'ємного % або більше порівняно з вуглеводневим газом до перетворення під час дефосфоризації за допомогою продувки у печі з нижньою продувкою як "завершення реакції риформінгу". Температура відпрацьованого газу знижується по мірі протікання реакції перетворення. Саме тому завершення реакції перетворення, коли температура відпрацьованого газу після реакції дорівнює 800°C або вище, має фізичний зміст. З іншого боку атом водню, який виникає з відновлювальної речовини, що додається, перетворюється у вуглеводневий газ за допомогою реакції перетворення. У процесі, під час якого відпрацьований газ відновлюється в якості джерела енергії, суттєвим є проведення аналізу складу відпрацьованого газу, а виконання моніторингу реакції в залежності від концентрації вуглеводневого газу має хімічний зміст і є важливим з точки зору операційного контролю. У описі, наведеному вище, стехіометрія реакції перетворення вуглекислого газу означає, що молекулярна маса (X-Z) вуглекислого газу вступає в реакцію з 1 моль відновлювальної речовини, як це показано в нижчезазначеній формулі (4). Загалом бажано вприскувати еквівалентну кількість відновлювальної речовини. Проте, у разі, якщо температура відпрацьованого газу в позиції додавання не перевищує 800°C, що є нижньою температурною межею завершення реакції в позиції термометра 10, бажано додавати відновлювальну речовину в кількості, що є меншою за еквівалентну кількість. Наприклад, у разі, якщо концентрація вуглекислого газу у відпрацьованому газі конвертора дорівнює 15 об'ємних %, а метан використовується як відновлювальна речовина, то (X-Z)=1 є еквівалентною кількістю. Саме тому додається метан в кількості, яка є еквівалентною кількості вуглекислого газу, коли температура відпрацьованого газу в позиції вприскування дорівнює 1600°C або ж вище. З іншого боку, коли температура відпрацьованого газу в момент вприскування дорівнює 1200°C, то відповідною кількістю додавання є приблизно 2/3 еквівалентної кількості. Термін "відповідна кількість додавання", який використовується в цьому документі, означає кількість, при якій відновлювальна речовина закінчується в позиції, коли температура відпрацьованого газу, збагаченого калоріями, дорівнює 800°C або вище. У реакції риформінгу, що показана на формулі (1) або наступній формулі (4), з теоретичної точки зору нижня межа концентрації вуглекислого газу відсутня. Проте, є очевидним факт погіршення результату вдування відновлювальної речовини, тобто результату збагачення калоріями при зменшенні концентрації вуглекислого газу. Суть полягає в тому, що результат збагачення калоріями є незначним, коли концентрація вуглекислого газу менше, ніж 3 об'ємних %, що є невигідним з економічної точки зору. З іншого боку коефіцієнт швидкості реакції дуже збільшується локально поблизу місця вдування відновлювальної речовини, збільшуючи при цьому концентрацію вуглекислого газу. В результаті цього температура відпрацьованого газу суттєво знижується локально, і виникає можливість пошкодження системи утилізації газу кисневого конвертора через тепловий удар чи подібне явище. З точки зору стабільного функціонування кисневого конвертора та технічного обслуговування обладнання концентрація вуглекислого газу, яка перевищує 30 об'ємних %, не є бажаною. CxHyOz + (X-Z)CO2  (2X-Z)CO + (Y/2)H2 (4) Час перебування газу у проміжку від позиції додавання відновлювальної речовини до позиції термометра 10 знаходиться, переважно, в діапазоні від 0,01 до 50 секунд, а більш бажано - в діапазоні від 0,1 до 20 секунд. Причина часу перебування газу, який дорівнює 0,01 секунд або більше, полягає в тому, щоб досягти достатнього часу реакції для завершення реакції риформінгу. Відновлювальна речовина не просочується, що є економно. Причина, з якої час перебування газу становить 50 секунд або менше, полягає в тому, що часовий відрізок в 50 секунд чи менше є верхньою межею, протягом якої реакція обов'язково завершується, і немає необхідності робити димохід довшим, а обладнання для відпрацьованого газу можна в недорогий спосіб зняти з продажу. Наприклад, для того, щоб додати метан в кількості, еквівалентній кількості вуглекислого газу у випадку, коли концентрація вуглекислого газу у відпрацьованому газі конвертора дорівнює 15 об'ємних %, метан використовується як відновлювальна речовина, а температура відпрацьованого газу в позиції додавання дорівнює 1600°C або вище, коли час перебування 8 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 знаходиться в межах від 0,5 до 5 секунд, реакція перетворення може бути завершеною, а температура газу в момент завершення реакції дорівнює 800°C або вище. Бажано визначити позицію додавання відновлювальної речовини з урахуванням часу перебування газу та температури відпрацьованого газу в позиції додавання. Наприклад, в разі, якщо час перебування газу знаходиться в межах від 0,01 до 50 секунд, а краще - від 0,1 до 20 секунд, як це описаної вище, то бажано, щоб позиція додавання відновлювальної речовини була позицією, в якій температура відпрацьованого газу є якомога вищою. Фіг.1 - це приклад вприскування відновлювальної речовини з бокової труби верхньої фурми для вдування кисню. Таким чином, фурма 11 позначена як позиція додавання у варіанті 1 виконання цього винаходу тому, що фурма 11 є обов'язковим обладнанням для функціонування конвертора з верхньою продувкою та практична з точки зору її використання з метою додавання відновлювальної речовини. Проте, позиція додавання не обмежується тільки частиною бокової труби фурми у варіанті 1 виконання цього винаходу. Наприклад, форсунка встановлюється на острішок 2, або ж на верхню частину верхньої кришки 4 і нижню кришку 3, і відновлювальна речовина може додаватися через форсунку. Зокрема, в разі, якщо кількість вуглекислого газу у відпрацьованому газі конвертора є відносно малою, то час реакції може бути коротким. Саме тому відновлювальну речовину можна додавати з позиції, яка знаходиться вище нижньої кришки 3 або верхньої кришки 4, наприклад, в нижньому кінці першої радіоактивної частини. Позиція додавання не обмежується тільки однією позицією, їх може бути багато. Наприклад, відновлювальна речовина може додаватися з двох позицій бокової труби фурми 11 та з верхньої частини нижньої кришки 3. Як відновлювальну речовину, що можна використовувати у варіанті 1 виконання цього винаходу, бажано застосовувати, принаймні, одну сполуку речовин викопного типу, відібраних з природного газу, скрапленого нафтового газу, метану, етану, легкого синтетичного бензину, очищеного нафтопродукту, метанолу, етанолу, диметилового та диетилового ефіру. З цих речовин перевага надається природному газу, скрапленому нафтовому газу, легкому синтетичному бензину, очищеному нафтопродукту та диетиловому ефіру, оскільки вони мають гарну хімічну здатність вступати в реакцію з вуглекислим газом, легко доступні з точки зору економії та наявні у великій кількості. Для відновлювальної речовини можуть використовуватися органічні сполуки не викопного типу у поєднанні зі сполуками викопного типу або замість них. Зокрема, бажано використовувати органічні сполуки не викопного типу додатково до того, що відпрацьований газ збагачується калоріями внаслідок реакції перетворення вуглекислого газу, в разі, якщо реакція перетворення проводиться за допомогою відновлювальної речовини, нейтральної до вуглецю, це значною мірою може посприяти зменшенню викидів вуглекислого газу. Прикладами органічної сполуки не викопного типу є біоетанол, біодизель та їх суміш. У разі використання відновлювальної речовини, яка є газом кімнатної температури таким, як природний газ чи скраплений нафтовий газ, застосовується форсунка, яка придатна для вдування газу, особливих обмежень щодо форми форсунки та кількості форсунок немає. В разі використання відновлювальної речовини, яка є рідиною кімнатної температури такою, як очищений нафтопродукт, біоетанол чи біодизель, то відновлювальна речовина може розпилюватися у формі нафтового пилу та вприскуватися, чи може перетворюватися на газ і вприскуватися у формі газу. У разі подачі у формі нафтового пилу, діаметр капельки має бути таким, щоб ефективно вступати в контакт з вуглекислим газом, бажано від 0,01 до 1,000 μΜ, а ще краще - від 0,1 до 100 μΜ. В разі використання скрапленого газу такого, як диметиловий ефір або скрапленого газу органічних сполук не викопного типу як відновлювальна речовина, то таку відновлювальну речовину можна попередньо перетворити на газ і вприскувати як газ, або можна подавати відновлювальну речовину у формі рідини і перетворити її на газ біля форсунки чи у форсунці. В цьому випадку з точки зору захисту форсунки, перевага надається способу подачі, коли відновлювальна речовина перетворюється на газ біля форсунки чи у форсунці тому, що форсунка охолоджується від тепла випаровування. Цей винахід в подальшому передбачає спосіб риформінгу відпрацьованого газу, який складається з етапу додавання відновлювальної речовини до відпрацьованого газу, що містить високотемпературний вуглекислий газ, випущений з металургійної печі, внаслідок чого відбувається етап реагування вуглекислого газу та відновлювальної речовини між собою, під час якого відновлювальна речовина додається тоді, коли концентрація кисню у відпрацьованому газі дорівнює 1 об'ємному % або менше, а реакція перетворення завершується тоді, коли температура відпрацьованого газу дорівнює 800°C чи вище. 9 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Термін "перетворений газ" як продукт реакції, що використовується в цьому документі, означає газ, утворений після завершення реакції риформінгу, в яку вступають між собою вуглекислий газ у відпрацьованому газі та відновлювальна речовина. Термін "завершення реакції перетворення" має те саме визначення, яке вказувалося раніше. Саме тому під час декарбонізації за допомогою продувки газ, в якому вуглеводневий газ збільшився у два чи більше разів порівняно з кількістю до перетворення, називається "перетворений газ", і є результатом цього винаходу. Під час дефосфоризації за допомогою продувки чи в конверторі з нижньою продувкою газ, в якому вуглеводневий газ збільшився до 1 об'ємного % або більше порівняно з кількістю до перетворення, називається "перетворений газ", і є результатом цього винаходу. "Перетворений газ" зменшує концентрацію вуглекислого газу та збільшує концентрацію водню та оксиду вуглецю внаслідок реакції риформінгу. Саме тому тепло згорання газу збільшується приблизно від 5 до 30% порівняно з не перетвореним відпрацьованим газом. Проте, тепло згорання не є виміряним значенням і зазвичай вказує на розраховане значення, виходячи зі складу газу. Саме тому бажано визначати "перетворений газ" на основі даних про зміну концентрації вуглеводневого газу, як це було описано раніше. Бажано, щоб відновлювальною речовиною була, принаймні, одна сполука речовин викопного типу, відібраних з групи, до складу якої входять природний газ, скраплений нафтовий газ, метан, етан, легкий синтетичний бензин, очищений нафтопродукт, метанол, етанол, диметиловий та диетиловий ефір. Бажано, щоби відновлювальною речовиною була, принаймні, одна сполука речовин не викопного типу, відібраних з групи, до складу якої входять біоетанол, біодизель і суміш біоетанолу та біодизелю. Для практичного застосування описаного вище способу перетворення відпрацьованого газу у варіанті 1 виконання цього винаходу пропонується установка для риформінгу, яка прискорює реакцію риформінгу, в яку вступають між собою вуглекислий газ, що міститься у відпрацьованому газі, та відновлювальна речовина, установка для риформінгу відпрацьованого газу, який утворюється внаслідок роботи металургійної печі, яка складається з пристрою для вимірювання концентрації, призначеного для вимірювання концентрації кисню у відпрацьованому газі, в межах системи утилізації газу кисневого конвертора; перемикача для проточного каналу, що призначається для зміни проточного каналу трубопроводів відпрацьованого газу відповідно до значення концентрації кисню у перетвореному відпрацьованому газі на основі вихідного значення пристрою для вимірювання концентрації, тобто, відповідно до того, чи є концентрація кисню більша або менша, ніж 1 об'ємний %; пристрій для вимірювання температури, призначений для вимірювання температури перетвореного відпрацьованого газу, збагаченого калоріями внаслідок реакції риформінгу; пристрій для контролю витрати, призначений для контролю кількості додавання (вприскування) відновлювальної речовини, який функціонує на основі вихідного значення з пристрою для вимірювання температури та вихідного значення пристрою для вимірювання концентрації; та пристрою для вдування відновлювальної речовини, призначеного для додавання у відпрацьований газ з попередньо визначеної позиції, наприклад, з форсунки, що установлена на частину бокової труби верхньої вдувної фурми чи на острішок, відновлювальної речовини, кількість якої контролюється за допомогою пристрою для контролю витрат. У варіанті 1 виконання цього винаходу газоаналізатор 6, який установлено з вхідної сторони початкового пиловловлювача 5 або на вторинний пиловловлювач 13, наприклад, у внутрішню частину каналу нижньої труби другого пиловловлювача, або на обох відразу, використовується як пристрій для вимірювання концентрації, а як перемикач проточного каналу використовується установка, в якій клапан-розподільник проточного каналу газу 8, що контролюється нa відкриття чи закриття на основі вихідного значення величини концентрації кисню газоаналізатора 6, встановлюється в розгалужену частину проточного каналу до розтрубу 9 і в проточний канал до газгольдера (не показано) таким чином, що можна вибрати будь-який проточний канал до розтруба 9 та поточний канал до газгольдера, а пристрій для вимірювання температури складається з термометра 10, встановленого на межі з радіоактивною частиною витяжного димоходу, який упирається у вхідну сторону початкового пиловловлювача 5. Анемометр 15, що вимірює витрату відпрацьованого газу, бажано встановлювати зі сторони виходу вторинного пиловловлювача в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. Система контролю роботи вказаної вище установки перетворення показана пунктирною лінією на Фіг. 1. На цьому зображенні регулювальний клапан 7, призначений для подачі відновлювальної речовини, тільки один, робота цього клапана регулюється одним з вихідних значень газоаналізатора 6 для вимірювання концентрації кисню і термометра 10 для 10 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вимірювання температури, або вихідними значеннями з обох цих пристроїв. Проте, можуть використовуватися два регулювальних клапана, що не показані, і окремо контролюватися за допомогою обчислювальної установки 12, а робота клапана-розподільника проточного каналу газу 8 може регулюватися на основі вихідного значення газоаналізатора 6, та одночасно може регулюватися на основі вихідного значення термометра 10 шляхом забезпечення іншого регулювального клапана зі сторони виходу клапана-розподільника. Приклад 1 Цей приклад є прикладом, в якому проводився тест на додавання природного газу до відпрацьованого газу з верхньої кришки 4 з використанням конвертора з верхньою продувкою в 300 т. Витрата відпрацьованого газу протягом періоду, коли природний газ не вдувався, 3 складала 79,000 Нм /год., а склад газу CO: 50 об'ємних %, CO2: 15 об'ємних %, H2: 1 об'ємний % 3 та N2: 34 об'ємні %. Це означає, що СО2 випускався в кількості 11,850 Нм /год. Це відповідає 122,000 т/рік, виходячи із ваги вуглекислого газу за рік. Витрата природного 3 газу, який додавався, становила 11,850 Нм /год., що відповідає витраті СО2. Вміст СH4 у природному газі дорівнював 92 об'ємним %. Саме тому молярне відношення між СО 2 та СН4 можна приблизно виразити як 1:1. Температура відпрацьованого газу поблизу горловини конвертора дорівнювала приблизно 1700°C. Витратомір 15 для відпрацьованого газу та газоаналізатор 6 були встановлені зі сторони виходу вторинного пиловловлювача (пиловловлювач) 13, а термометр 10 було встановлено зі сторони входу початкового пиловловлювача (масляний пиловловлювач) так, щоб можна було регулювати кількість природного газу, яка додається, виходячи із значення концентрації відпрацьованого газу та температури перетвореного газу. Кисень просочувався тільки після початку вдування. Внаслідок цього додавання природного газу було розпочато після того, як концентрація кисню становила 1 об'ємний % або менше, і здійснювався моніторинг температури, витрати, а також складу перетвореного відпрацьованого газу. В результаті 3 відпрацьований газ мав температуру 980°C, а витрата газу дорівнювала 114,400 Нм /год., склад був CO: 55 об'ємних %, СО2: 0,1 об'ємного %, Н2: 21 об'ємний %, N2: 23,5 об'ємних %, СH4: 0,1 об'ємний % і О2: менше, ніж 0,1 об'ємний %. З огляду на рівновагу реакція перетворення була завершена в позиції вимірювання температури. Утворення і відкладення пилу, на зразок, вуглецю в димоході не спостерігалося, і відпрацьований газ міг бути перетвореним без жодних проблем. Кількість вуглеводневого газу збільшилась в 21 раз за допомогою реакції риформінгу, і реакція риформінгу завершилась при температурі 980°C. Час перебування газу в проміжку від позиції додавання природного газу до позиції вимірювання температури дорівнював орієнтовно 4,5 секунд. Значення тепла згорання відпрацьованого газу до перетворення дорівнювало 1,537 3 Ккал/Нм , а значення тепла згорання цього газу після перетворення дорівнювало 2,220 3 Ккал/Нм , що збагатилося калоріями на 44% по стандарту об'єму відпрацьованого газу. Витрата відпрацьованого газу становила 1,45 разів. Саме тому, було зрозуміло, що кількість газу, збагачена калоріями, є дуже великою. Проте, кількість, збагачена калоріями, включає в себе кількість тепла природного газу, який додається як відновлювальна речовина. Тому реальний коефіцієнт збагачення калоріями без кількості тепла дорівнював 29%. Значення зменшення викиду вуглекислого газу, що сприяло зменшенню кількості додаткового палива, яка відповідала цій порції газу, збагаченому калоріями, обчислюється як кількість, що відповідає 105,000 т/рік. Порівняльний приклад 1 Тест на додавання відновлювальної речовини проводився в такий самий спосіб, що і в Прикладі 1, за винятком того, що позиція додавання природного газу змінилася на позицію, при якій температура відпрацьованого газу дорівнює 1300°C, тобто це сторона виходу порівняно з Прикладом 1. Після перетворення відпрацьований газ мав температуру 770°C, та такий склад CO: 47 об'ємних %, СО2: 4 об'ємних %, H2: 20 об'ємних %, N2: 215 об'ємних %, СН4: 0,3 об'ємних % та O2: менше, ніж 0,1 об'ємного %. Тому 4 об'ємних % СО 2 просочилося. До того ж, утворився вуглець у кількості приблизно 4 мас. %, і відклався у димоході. Кількість вуглеводневого газу збільшилась в 20 разів внаслідок реакції риформінгу, а сама реакція перетворення завершилась при температурі 770°C. Час перебування газу у відрізку від позиції додавання природного газу до позиції вимірювання температури становив орієнтовно 3,5 секунди. Приклад 2 Цей приклад є прикладом проведення тесту з використанням імітаційної печі для тестування, що складається з алюмінієвої труби, внутрішній діаметр якої 12 мм, а довжина 5 м. Газовипускний патрубок цієї імітаційної печі для тестування було встановлено на впускний фланець алюмінієвої труби, та трубопровід для введення газу метану, зовнішній діаметр якого 3 мм, а також термопара для захисту труби були встановлені на впускному фланці. Газ метан 11 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 додавався з позиції 1,5 м від впускного фланця, контроль за вимірюванням температури газу здійснювався з позиції 1 м від впускного фланця, а труба для введення метану та термопара для захисту труби проходили через цей фланець. Вставна головка термопари та обладнання для охолодження газу шляхом водного охолодження були установлені на випускний фланець, а також інтегруючий анемометр і газоаналізатор були установлені з випускної сторони обладнання для охолодження газу. Вся алюмінієва труба була захищена електричною піччю. Струм застосовувався тільки до 1-метрового нагрівального пристрою з впускної сторони, і ця частина слугувала як зона попереднього підігріву імітаційного газу кисневого конвертора. Струм не застосовувався до випускного нагрівального пристрою, розташованого нижче впускного нагрівального пристрою, і ця частина слугувала в якості адіабатичної зони реакції. Метан вливався з позиції приблизно 0,5 м випускної сторони зони попереднього підігріву, як описувалося раніше. Саме тому довжина дійсної адіабатичної зони реакції дорівнює 3,5 м. Газова суміш CO: 50 об'ємних %, СО2: 15 об'ємних І%, Н2: 1 об'ємний % та N2: 34% була підготовлена як імітаційний газ кисневого конвертора. Була задана витрата імітаційного газу 1 л/хв., витрата метанового газу була задана 150 мл/хв., що дорівнює витраті СО 2, і тест реакції перетворення було проведено, змінюючи температуру зони попереднього підігріву до 1800°C, 1500°C, 1300°C, 1100°C та 900°C. Внаслідок вимірювання вихідної температури адіабатичної зони реакції за допомогою термопари, установленої на випускному фланці в цьому прикладі, значення вихідної температури були 1060°C, 840°C, 775°С, 735°C та 705°C під час кожного тесту температур зони попереднього підігріву 1800°C, 1500°C, 1300°C, 1100°C та 900°C відповідно. Значення концентрації вуглеводневого газу на випуску були 21 об'ємний %, 20 об'ємних %, 19 об'ємних %, 18 об'ємних % та 17 об'ємних % відповідно. Час перебування газу в адіабатичній зоні становив від 2 до 6 секунд. Величина конверсії та матеріального балансу були обчислені на основі значення витрати відпрацьованого газу та результатів газового аналізу. Утворення вуглецю відбувалося під час візуального огляду всередині трубопроводу після виконання тесту. Було важко визначити кількість утвореного вуглецю з причини маломасштабного тесту. Саме тому різниця між виміряною величиною (%) матеріального балансу атома C та 100 (%) розглядалася як кількість утвореного вуглецю. На Фіг. 2 вихідна температура (зазначена як температура імітаційного газу, збагаченого калоріями, на Фіг. 2) була показана на горизонтальній осі, конверсії СО 2 та CH4 були показані на лівій вертикальній осі, а кількість утвореного вуглецю була показана на правій вертикальній осі. Як це показано на Фіг. 2, утворення вуглецю не спостерігалося візуально під час тесту, в якому температура імітаційного газу, збагаченого калоріями, дорівнювала 1060°C (випадок, коли температура зони попереднього підігріву дорівнює 1800°C). Проте, утворення вуглецю було значним під час тесту, коли температура імітаційного газу, збагаченого калоріями, була нижче 800°C (випадок, коли температура зони попереднього підігріву варіюється в межах від 1300°C до 900°C). 3 Фіг. 2 є очевидним, що здійснюючи контроль в такий спосіб, щоб реакція риформінгу завершувалася в позиції, коли температура відхідного газу, збагаченого калоріями внаслідок реакції риформінгу, була 800°C або ж вище, можна досягнути високого результату конверсії вуглекислого газу та збагачення калоріями, і додаткового до цього можна стримати процес утворення вуглецю, який спричиняє закупорювання димоходу. Приклад 3 Тест реакції риформінгу проводився в той самий спосіб, що і в Прикладі 2, за винятком того факту, що використовувалися гази, які мали склад імітаційного газу конвертора, як показано в Таблиці 1, а температура зони попереднього підігріву імітаційного газу була 1600°C. Температура імітаційного газу, збагаченого калоріями, була 800°C чи вище у всіх випадках. На Фіг. 3 концентрація кисню в імітаційному газі була показана на горизонтальній осі, конверсії CO2 та CH4 були показані на лівій вертикальній осі, а нижнє значення теплотворної здатності, одержане зі складу газу, було показано на правій вертикальній осі. Як видно з Фіг. 3 та Таблиці 1, в тестах № 3-4 - 3-6, де концентрація кисню в імітаційному газі була більшою, ніж 1%, конверсія СН4 була високою, але конверсія СО2 та нижнє значення теплотворної здатності суттєво знизились. Це вказує на те, що внаслідок утворення H2O за допомогою кисню в імітаційному газі, H2O реакція перетворення CH4 триває. В якості посилання концентрація водню на виході показана в Таблиці 1. 12 UA 99650 C2 Таблиця 1 Тест № CO CO2 H2 N2 O2 H2 на виході 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 3-1 50 15 1 34 0 21 3-2 50 15 1 33,5 0,5 21 3-3 50 15 1 33 1 21 3-4 50 15 1 32,5 1,5 21 3-5 50 15 1 32 2 20,5 (Об.%) 3-6 50 15 1 29 5 18 Як бачимо з Фіг. 3, було з'ясовано, що високого результату конверсії вуглекислого газу та збагачення калоріями можна досягнути, контролюючи процес в такий спосіб, щоб відновлювальну речовину починали додавати тоді, коли концентрація кисню у відхідному газі ставала 1 об'ємний %. Приклад 4 Цей приклад є прикладом, в якому тест проводився з використанням як відновлювальної речовини біоетанолу, перетвореного на газ шляхом нагрівання за допомогою нагрівального пристрою, та печі для імітаційного випробування, до складу якої входить та ж сама алюмінієва труба, що і в Прикладі 1. Газовпускний патрубок цієї імітаційної печі для тестування було встановлено на впускний фланець алюмінієвої труби, та трубопровід для введення газу біоетанолу, зовнішній діаметр якого 3 мм, а також термопара для захисту труби були встановлені на впускному фланці. Труба для введення біоетанолу та термопара для захисту труби проходять через ці фланці таким чином, що газ біоетанолу додається з позиції 1,5 м від впускного фланця, а контроль вимірювання температури газу здійснюється з позиції 1 м від вхідного фланця. Вставний отвір термопари та обладнання для охолодження газу шляхом водного охолодження установлені на випускному фланці, а також інтегруючий анемометр та газоаналізатор встановлені з випускної сторони обладнання для охолодження газу. Вся алюмінієва труба захищена електричною піччю. Проте, струм застосовувався тільки до 1метрового нагрівального пристрою з впускної сторони, і ця частина використовувалася як зона попереднього підігріву імітаційного газу конвертора. Струм не застосовувався до випускного нагрівального пристрою, розташованого нижче впускного нагрівального пристрою, ι ця частина слугувала як адіабатична зона реакції. Газ біоетанол вприскувався з позиції приблизно 0,5 м випускної сторони зони попереднього підігріву, як описувалося раніше. Саме тому довжина дійсної адіабатичної зони реакції дорівнює 3,5 м. Суміш газу CO: 50 об'ємних %, CO2: 15 об'ємних %, H2: 1 об'ємний % та N2: 34% була підготовлена як імітаційний газ конвертора. Значення витрати імітаційного газу було задано як 1 л/хв., значення витрати газу біоетанолу було задано як 150 мл/хв., що дорівнює значенню витрати СО2, а значення температури зони попереднього підігріву було задано як 1500°C. У цьому випадку значення вихідної температури адіабатичної зони реакції, яка вимірюється за допомогою термопари, установленої на випускному фланці, дорівнювала 820°C. До того ж, значення концентрації вуглеводневого газу на виході дорівнювала 20 об'ємним %. Час перебування газу в адіабатичній зоні дорівнював 3 секундам. Внаслідок обчислення величини конверсії та матеріального балансу на основі значення витрати випускного газу та результату аналізу газу значення конверсії біоетанолу дорівнювало 99%, значення конверсії СО 2 дорівнювало 89%, а коефіцієнт утворення вуглецю дорівнював 1,5%. Утворення вуглецю відбувалося під час візуального огляду всередині трубопроводу після виконання тесту. Різниця між виміряною величиною (%) матеріального балансу атома C та 100 (%) використовувалася в якості значення кількості утвореного вуглецю. Цю реакцію можна представити за допомогою формули (5), і в результаті 2/3 кількості утвореного СО отримуються з не викопних ресурсів. Саме тому, навіть якщо утворений синтетичний газ спалюється як паливо, викид вуглекислого газу дорівнює всього лише 1/3, значний ефект скорочення викиду вуглекислого газу є очевидним. CO2 + C2H5OH  3CO + 3H2 (5) Приклад 5 Тест на додавання відновлювальної речовини проводився в той самий спосіб, що і в Прикладі 1, за винятком того факту, що отвір 16 для вдування відновлювальної речовини розміщувався в нижньому кінці першої радіоактивної частини у верхній ділянці верхньої кришки 3 4, а кількість доданого природного газу дорівнювала 3,360 Нм /год. Температура відхідного газу 13 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 в позиції додавання становила орієнтовно 1300°C, що є рівнозначним температурі відхідного газу в Порівняльному Прикладі 1, але цей приклад відрізняється від Порівняльного Приклада 1 тим, що кількість природного газу, яка додається, є незначною. Температура відхідного газу 3 після проведення реакції дорівнювала 940°C, витрата цього газу - 77,280 Нм /год., а склад CO: 63 об'ємних %, CO2: 7 об'ємних %, H2: 8 об'ємних %, N2: 21 об'ємний %, СН4: менше, ніж 0,1 об'ємний % та O2: менше, ніж 0,1 об'ємний %. Кількість вуглеводневого газу збільшилась у 8 разів внаслідок реакції перетворення, а сама реакція перетворення завершилась при температурі 940°C в позиції вимірювання температури. Відмінність від Порівняльного Приклада 1 полягала в тому, що утворення та відкладення пилу, на зразок, вуглецю в димоході не спостерігалося, і відхідний газ міг утворюватися без жодних проблем. Час перебування газу у проміжку від позиції додавання природного газу до позиції вимірювання температури становив орієнтовно 4 секунди. Варіант 2 виконання цього винаходу Відповідно до варіанту 2 виконання цього винаходу установка для перетворення відпрацьованого газу металургійної печі представляє собою установку, в якій відновлювальна речовина чи подібна речовина додаються до високотемпературного відпрацьованого газу, який має температуру 800°C або вище, а краще 1000°C або вище, і випускається з металургійної печі такої, як кисневий конвертор чи плавильно-відновлювальна піч, з метою стимулювання реакції перетворення, в яку вступають між собою вуглекислий газ, що міститься у відпрацьованому газі, та відновлювальна речовина, в такий спосіб перетворюючи відпрацьований газ, і характеризується тим, що форсунка для вдування відновлювальної речовини, маючи структуру концентричної подвійної труби, яка складається з зовнішньої труби для вдування розрідженого азоту та внутрішньої труби для вдування відновлювальної речовини, які закріплені разом за допомогою вставки в зовнішній трубі, встановлюється на димоході відпрацьованого газу металургійної печі. Конструкція варіанту 2 виконання цього винаходу описується нижче з посиланням на приклад, в якому кисневий конвертор використовується як металургійна піч. Високотемпературний відпрацьований газ, що випускається з кисневого конвертора, як правило, містить орієнтовно від 10 до 20 об'ємних % CO2 та приблизно від 50 до 80 об'ємних % 3 CO, значення теплотворної здатності дорівнює орієнтовно від 1500 до 2000 Ккал/Нм , а температура в частині горловини під час функціонування кисневого конвертора знаходиться орієнтовно в межах від 1200 до 1800°C. Установка варіанту 2 виконання цього винаходу одночасно і гарантовано досягає ефекту збагачення калоріями відпрацьованого газу та ефекту зменшення викидів вуглекислого газу шляхом додавання відновлювальної речовини такої, як природний газ, до відпрацьованого газу конвертора з метою стимулювання реакції риформінгу, в яку вступають між собою відновлювальна речовина та вуглекислий газ, за такою формулою (1). CH4 + CO2  2CO + 2H2 (1) Інакше кажучи, оскільки перетворений і збагачений калоріями відпрацьований газ використовується в якості різноманітних джерел тепла на сталеливарних заводах (для згорання), зрештою випускається вуглекислий газ. Проте, додаткове паливо таке, як невідпрацьована нафта, яка використовується на сталеливарних заводах, може бути відновленим в кількості, що відповідає тій кількості, яка збагачується калоріями, і як результат вуглекислий газ може бути відновленим у відповідній кількості. Фіг. 5 - це схематичне зображення системи утилізації газу кисневого конвертора для роз'яснення роботи установки для риформінгу відпрацьованого газу металургійної печі відповідно до варіанту 2 виконання цього винаходу. Як демонструє це зображення, відпрацьований газ, що утворюється внаслідок роботи кисневого конвертора 1, випускається через острішок 2, нижню кришку 3, верхню кришку 4, першу радіоактивну частину 25, початковий пиловловлювач (масляний пиловловлювач) 5, вторинний пиловловлювач 13 та подібні пристрої. Фіг. 6 - це приклад бажаної форсунки N для вдування відновлювальної речовини, яка використовується у варіанті 2 виконання цього винаходу. Відповідно до варіанту 2 виконання цього винаходу бажано, щоб в установці для риформінгу форсунка N для вдування відновлювальної речовини, маючи структуру концентричної подвійної труби, яка складається з зовнішньої труби 8 для вдування розрідженого азоту та внутрішньої труби 9 для вдування відновлювальної речовини такої, як природний газ, була установлена на димохід відпрацьованого газу кисневого конвертора, тобто, в будь-яку позицію нижньої кришки 4, верхньої кришки 4 та радіоактивної частини 25, в одному - багатьох місцях по колу димоходу. Наприклад, всі чотири форсунки установлені в два місця попарно так, нібито дві форсунки є однією парою. 14 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Форсунка N для вдування відновлювальної речовини може вприскувати відновлювальну речовину, яка описується надалі в цьому документі, з центрального каналу 29а, утвореного за допомогою внутрішньої труби, а також може вприскувати розріджений азот в цілях аварійної зупинки з кільцеподібного каналу 28а, утвореного просвітом між зовнішньою трубою 28 та внутрішньою трубою 29. Відповідно вприскування розрідженого азоту та вприскування відновлювальної речовини такої, як природний газ відбувається незалежно одне від одного. Наприклад, вприскування розрідженого азоту в цілях аварійної зупинки роботи установки відбувається тоді, коли існує небезпека вибуху з причини підвищення температури відпрацьованого газу конвертора. З іншого боку вприскування відновлювальної речовини відбувається для стимулювання перетворення і збагачення калоріями відпрацьованого газу. Звичайно ці речовини можуть вприскуватися одночасно, і в цьому випадку виконують функцію контролю концентрації газу у відновлювальній речовини, яка вдувається. Як правило, в межах системи утилізації газу кисневого конвертора, яка має димохід для вихлопного газу конвертора, форсунка 32 для вдування розрідженого азоту в цілях аварійної зупинки розміщується в нижній частині першої радіоактивної частини 25, поблизу верхнього кінця верхньої кришки 4, так, як це показано на прикладі. Для цього винаходу бажано застосовувати наявну форсунку 32 для вдування розрідженого азоту, ця форсунка використовується як зовнішня труба 28, а внутрішня труба 29 для вдування відновлювальної речовини кріпиться разом за допомогою вставки в центральній частині всередині зовнішньої труби 28, таким чином утворюючи форсунку N для вдування відновлювальної речовини, яка має структуру подвійної концентричної труби. У цьому випадку можна значно заощадити на виготовленні, оскільки наявна форсунка 12 для вдування розрідженого азоту й так вже використовується. Причина застосування форсунки 32 для вдування розрідженого азоту в цілях аварійної зупинки полягає в тому, що як правило, розріджений азот для аварійної зупинки призначається для вдування великої кількості азоту в димохід вихлопного газу конвертора, який складається, починаючи з острішка 2 і закінчуючи радіоактивною частиною 25, з метою попередження вибуху високотемпературного відпрацьованого газу в екстреній ситуації під час функціонування кисневого конвертора. Зазвичай форсунка для вдування розрідженого азоту складається приблизно з 2-8 форсунок, які мають великий внутрішній діаметр орієнтовно від 200 до 300 мм і розміщені на периферійній стінці димоходу, і застосовуються, як правило, тільки в екстрених випадках. Цей винахід виконано так, що всередині форсунки для вдування розрідженого азоту, яка має великий діаметр, тобто, в зовнішню трубу 28, в її центральній частині по напрямку осі вставляється труба 9 для вдування відновлювальної речовини, діаметр якої менше, ніж ця форсунка, в такий спосіб створюючи структуру подвійної труби. Вказана вище форсунка 32 для розрідженого азоту - це наявна форсунка. Саме тому немає необхідності готувати форсунку, додаючи функцію вдування відновлювальної речовини до системи утилізації газу кисневого конвертора та фурму 11, а також заново проектуючи форсунку, і внутрішня труба 29 для вдування відновлювальної речовини монтується лише всередину зовнішньої труби 28 як форсунка для вдування розрідженого азоту, що вигідно з точки зору легкої установки та економії коштів. Обладнання для димоходу відпрацьованого газу конвертора, як правило, відрізняється від описаної вище форсунки 12 для вдування розрідженого азоту з метою аварійної зупинки, фланці для установки підмостків для потрапляння до димоходу з метою проведення перевірки встановлюються в багатьох місцях, додатково до оглядових отворів як оглядових люків. У прикладі, наведеному вище, цього винаходу пропонувалося використовувати трубу для вдування азоту наявної форсунки 32 для вдування розрідженого азоту в цілях аварійної зупинки в якості зовнішньої труби форсунки для вдування відновлювальної речовини. Проте, можливо встановити на існуючі оглядові отвори і підмостки форсунку N для вдування відновлювальної речовини, яка має структуру подвійної концентричної труби, взяту з варіанта 2 цього винаходу. Велика кількість форсунок N для вдування відновлювальної речовини, як правило, встановлюється по колу димоходу для відпрацьованого газу. Проте, може використовуватися тільки частина існуючої форсунки 32 для вдування розрідженого азоту, і форсунка N може установлюватися на неї, ця форсунка N може бути встановлена на всі з форсунок 12. Установка форсунки N для вдування відновлювальної речовини така сама, навіть у випадку з використанням описаних вище оглядових отворів та фланця. Бажано проводити вдування відновлювальної речовини в димохід вихлопного газу конвертора у стані, коли він заповнений високотемпературним вихлопним газом з форсунки N для вдування відновлювальної речовини, що установлена в нижній частині першої 15 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 радіоактивної частини 25, де температура відпрацьованого газу дорівнює 800°C або ж вище. Цей приклад показано на Фіг. 5. Температура відпрацьованого газу в нижній частині першої радіоактивної частини 5 в димоході для відпрацьованого газу конвертора, як правило, варіюється приблизно від 1100 до 1400°C, і цієї температури достатньо для розвитку реакції перетворення. З іншого боку в цій позиції кисень повністю використовується внаслідок реакції згорання з оксидом вуглецю, і полум'я не піднімається вверх до цієї позиції. Саме тому відпрацьований газ може ефективно і безпечно перетворюватися та збагачуватися калоріями, а в деяких випадках може здійснюватися контроль концентрації за допомогою розрідженого азоту. Відновлювальна речовина така, як природний газ, що вдувається у високотемпературний відпрацьований газ кисневого конвертора з форсунки N для вдування відновлювальної речовини, вступає в реакцію з вуглекислим газом у відпрацьованому газі і викликає реакцію, що виражена формулою (1), таким чином поглинаючи питоме тепло відпрацьованого газу. Саме тому температура відпрацьованого газу знижується по мірі протікання цієї реакції. Значення витрати відпрацьованого газу, концентрації оксиду вуглецю та концентрації водню збільшується у ході розвитку цієї реакції, з іншого боку, концентрація вуглекислого газу зменшується. На Фіг. 5 моніторинг реакції здійснюється за допомогою термометра 10, газоаналізатора 6, анемометра (не показано) та подібних пристроїв. Роботу регулювального клапану 7 для відновлювальної речовини та тиск подачі відновлювальної речовини (не показано) можна контролювати, використовуючи ці виміряні величини. Перший пиловловлювач 5 є масляним пиловловлювачем. Саме тому відпрацьований газ затримується в пиловловлювачі, а ділянка перед самим пиловловлювачем 5 є тим простором, який можна використовувати для цієї реакції. Бажано, щоб відновлювальна речовина, яка використовується для цього винаходу, була, принаймні, одним матеріалом, відібраним з природного газу, скрапленого нафтового газу, метану, етану, легкого синтетичного бензину, очищеного нафтопродукту, метанолу, етанолу, диметилового ефіру, діетилового ефіру, сполукою органічних речовин не викопного типу таких, як біоетанол та біодизель, а також їх суміш. З цих речовин перевага надається природному газу, скрапленому нафтовому газу, легкому синтетичному бензину, очищеному нафтопродукту та диметиловому ефіру, оскільки вони мають гарну хімічну здатність вступати в реакцію з вуглекислим газом, легко доступні у великій кількості. У разі використання відновлювальної речовини, яка є газом кімнатної температури таким, як природний газ та скраплений нафтовий газ, застосовується форсунка, яка придатна для вдування газу, особливих обмежень щодо форми форсунки та кількості форсунок немає. В разі використання відновлювальної речовини, яка є рідиною при кімнатній температурі такою, як очищений нафтопродукт, відновлювальна речовина може вприскуватися у формі нафтового пилу, чи може перетворюватися в газ і вприскуватися у формі газу. В разі подачі у формі нафтового пилу, діаметр капельки має бути таким, щоб ефективно вступати в контакт з вуглекислим газом, бажано від 0,01 до 1,000 μм, а ще краще - від 0,1 до 100 μΜ. В разі використання скрапленого газу такого, як диметиловий ефір як відновлювальної речовини, то таку відновлювальну речовину можна попередньо перетворити в газ і вприскувати як газ, або можна подавати відновлювальну речовину у формі рідини і перетворити її на газ біля форсунки чи у форсунці. У цьому випадку з точки зору захисту форсунки, перевага надається способу подачі, коли відновлювальна речовина перетворюється на газ біля форсунки чи у форсунці таким чином, що форсунка охолоджується від тепла випаровування. Для відновлювальної речовини можуть використовуватися органічні сполуки не викопного типу у поєднанні зі сполуками викопного типу або замість них. У разі, якщо в якості відновлювальної речовини відібрані органічні сполуки не викопного типу, реакція перетворення проводиться за допомогою відновлювальної речовини, нейтральної до вуглецю, додатково до тієї кількості відновлювальної речовини, за допомогою якої відпрацьованого газ збагачується калоріями внаслідок реакції перетворення вуглекислого газу, цьому способу надається перевага, оскільки він значною мірою може посприяти зменшенню викидів вуглекислого газу. Прикладами органічної сполуки не викопного типу є біоетанол, біодизель та їх суміш. Біоетанол та біодизель, як правило, є рідиною при кімнатній температурі. Саме тому бажано вприскувати ці речовини шляхом розпилювання у формі нафтового пилу, чи перетворювати на газ і вприскувати у формі газу. У разі скрапленого газу органічної сполуки не викопного типу скраплений газ бажано використовувати в такий самий спосіб, що і діметиловий ефір, як було описано вище. Приклад 1 Цей приклад є прикладом тесту на додавання природного газу як відновлювальної речовини до відпрацьованого газу (відхідного газу) кисневого конвертора з установленої форсунки N для 16 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вдування відновлювальної речовини з використанням форсунки 32 для вдування розрідженого азоту з метою аварійної зупинки, розміщеної в нижній частині радіоактивної частини 25, показаної на Фіг. 5, та використовуючи 300-тонний конвертор з верхньою продувкою 1. Форсунки N для вдування відновлювальної речовини установки перетворення, яка використовується в цьому прикладі, встановлені на однаковій відстані одна від одної в усіх чотирьох місцях і приблизно на одній і тій самій висоті в напрямку осі димоходу вихлопного газу конвертора (радіоактивна частина), а внутрішній діаметр її зовнішньої труби 28 дорівнює 200 мм. Всі з форсунок N для вдування відновлювальної речовини, установлених в чотирьох місцях, оснащені внутрішньою трубою 29 для вдування відновлювальної речовини, внутрішній діаметр якої 35 мм, як показано на Фіг.6, а головний клапан для регулювання тиску та клапан регулювання витрати, що не показані на цьому зображенні, кріпляться всередину вхідного трубопроводу внутрішньої труби 29 для вдування відновлювальної речовини. Перед тим, як вдувати природний газ як відновлювальну речовину було підтверджено факт стосовно наявності чи відсутності проблем з проходженням азотного газу, призначеного для 3 аварійної зупинки. Азотний газ міг би вдуватися зі швидкістю 27,000 Нм /год. як попередньо задане значення витрати газу, і було з'ясовано, що проблем з безпекою функціонування кисневого конвертора немає. Коли природний газ не вдувався, витрата відхідного газу 3 дорівнювала 67,000 Нм /год., а склад газу був CO: 60 об'ємних %, СО2: 15 об'ємних %, Н2: 1 3 об'ємний% та N2: 24 об'ємних %. Це вказує на те, що СО 2 випускався в кількості 10,050 Нм /год. 3 Кількість доданого природного газу дорівнювала 3,600 Нм /год. у всіх чотирьох форсунках N для вдування відновлювальної речовини. Оскільки вміст CH4 в природному газі дорівнював 92 об'ємним %, молярне співвідношення між СО2 та CH4 можна приблизно виразити як 3:1. Хоча температура відхідного газу поблизу форсунки N для вдування відновлювальної речовини фактично не вимірювалося, вважається, що вона має бути орієнтовно 1300°C відповідно до числового аналізу. У практичних умовах тиск подачі природного газу було скоректовано до значення 200 кПа в манометричному тиску, а значення витрати з кожної форсунки N для вдування відновлювальної 3 речовини було скоректовано до 900 Нм /год. Кисень просочувався тільки після початку вдування. Саме тому, коли концентрація кисню становила 1 об'ємний % або ж менше, було розпочато процес додавання природного газу, і здійснювався моніторинг значення температури, витрати і складу перетвореного відпрацьованого газу. Як наслідок відпрацьований 3 газ мав температуру 910°C, значення витрати 78,000 Нм /год., а склад CO: 64 об'ємні %, СО2: 6 об'ємних %, Н2: 8 об'ємних %, N2: 22 об'ємних % та CH4 і О2: менше аналітичної межі. Вся кількість природного газу, що вдувалася, вступила в реакцію з вуглекислим газом, небезпеки загорання та вибуху не було. В подальшому було з'ясовано, що утворення та відкладення пилу відпрацьованого газу такого, як вуглець у димоході (димохід) не спостерігалося, а відпрацьований газ було ефективно перетворено. Теплота згорання відпрацьованого газу перед 3 перетворенням дорівнювала 1,840 Ккал/Нм , але теплота згорання після перетворення 3 дорівнювала 2,140 Ккал/Нм . Таким чином, значення збагачення калоріями дорівнювало 16% за стандартом об'єму відпрацьованого газу. Значення витрати вуглекислого газу у 3 відпрацьованому газі після перетворення обчислюється як 4,680 Нм /год., а коефіцієнт конверсії вуглекислого газу дорівнює 53%. Саме тому було підтверджено ефективність застосування цієї установки відповідно до цього винаходу. Варіант 2 виконання цього винаходу має такі результати. (1) Установка для перетворення відпрацьованого газу металургійної печі може бути недорогим обладнанням, яке має просту структуру. До того ж, перетворення та збагачення калоріями вихлопного газу може проводиться безпечно, і зрештою, можна досягти з високою ефективністю зменшення викидів вуглекислого газу. (2) Оскільки в межах системи утилізації газу кисневого конвертора застосовується труба для вдування розрідженого азоту для аварійної зупинки, яка з самого початку оснащується металургійна піч, то не потрібно встановлювати повністю нову установку для димоходу вихлопного газу та можна заощадити кошти на інсталяції такої установки. (3) Завдяки структурі, яка, до того ж, застосовує питоме тепло високотемпературного відпрацьованого газу, випущеного з металургійної печі, під час ініціювання реакції перетворення вуглекислого газу шляхом додавання відновлювальної речовини, не відбувається утворення та відкладення вуглецю і негорючих матеріалів, а кількість тепла вихлопного газу може збільшитися. До того ж, можна одночасно досягти ефекту розширення способів застосування вихлопного газу та зменшення викиду вуглекислого газу. (4) Використовуючи форсунку, яка має структуру подвійної концентричної труби, що складається із зовнішньої труби для вдування розрідженого азоту та внутрішньої труби для 17 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вдування відновлювальної речовини, можна скоректувати температуру відновлювальної речовини, і крім того, ефективно попередити миттєве займання та небезпеку вибуху завдяки введенню розрідженого азоту. (5) Це вигідно з економічної точки зору, оскільки в установці з подвійною концентричною трубою в якості відновлювальної речовини для реакції перетворення використовується природний газ чи подібні речовини, які недорогі у виробництві і наявні у великій кількості. Зокрема, використання органічних сполук не викопного типу таких, як біоетанол і біодизель, як відновлювальна речовина може суттєво посприяти зменшенню викидів вуглекислого газу. Варіант 3 виконання цього винаходу На сталеливарних заводах велика кількість високотемпературного відпрацьованого газу з температурою 1000°C або вище, який містить в собі вуглекислий газ, утворюється внаслідок роботи кисневого конвертора, плавильно-відновлювальної печі та подібного обладнання. Ці вихлопні гази містять в собі займисті сполуки такі, як оксид вуглецю, що відрізняється від вуглекислого газу, і тому використовуються в якості джерела енергії для функціонування різноманітного обладнання на сталеливарних заводах. До речі, відомо, що різноманітні вуглеводні такі, як метан та сполуки, які містять кисень, на зразок, метанолу та диметилового ефіру вступають в реакцію з вуглекислим газом, і перетворюються в оксид вуглецю та водень. У цьому випадку різноманітні вуглеводні такі, як метан вступають в реакцію з відновлювальною речовиною, що додається у вуглекислий газ. Ця реакція є ендотермічною реакцією, і коли метан та вуглекислий газ викликають реакцію перетворення, кількість тепла ΔΗ298K=247 кДж поглинається. Особливо, коли відпрацьований газ, який містить вуглекислий газ, контактує з відновлювальною речовиною такою, як метан з метою стимулювання реакції перетворення, яка виражена формулою (1), температура відпрацьованого газу раптово падає. CH4 + CO2  2CO + 2H2 (1) Оксид вуглецю та водень, які утворюються під час реакції, вираженої формулою (1) є займистим газом. У разі, якщо розглядати цей газ в якості джерела енергії, то відпрацьований газ збільшує свої калорії внаслідок реакції за формулою (1). Іншими словами, високотемпературний відпрацьований газ перетворюється в паливний газ, який містить займисті компоненти такі, як оксид вуглецю та водень, а матеріал, який одержується внаслідок охолодження цього газу, можна застосовувати в якості джерела енергії. Саме тому продукт реакції перетворення стає корисним паливним газом. Відомо, що реакція риформінгу, виражена формулою (1), схильна продовжуватися при збільшенні температури, і є реакцією, в якій коефіцієнт конверсії вуглекислого газу в стані рівноваги при температурі 900°C дорівнює приблизно 95%, і коефіцієнт конверсії в стані рівноваги досягає близько 100% при температурі орієнтовно 1000°C або вище. 3 іншого боку, коли відновлювальна речовина така, як метан, додається у відпрацьований газ, який утворюється внаслідок роботи металургійної печі і містить в собі високотемпературний займистий газ з температурою 800°C або вище, а бажано 1000°C або вище, до складу якого входить вуглекислий газ і в подальшому займистий компонент такий, як оксид вуглецю та водень, наприклад, газ конвертора, а відновлювальна речовина і вуглекислий газ у відпрацьованому газі викликають вказану вище ендотермічну реакцію, то високотемпературний відпрацьований газ швидко охолоджується сам по собі внаслідок цієї ендотермічної реакції без застосування охолоджувального обладнання. Проте, згідно з дослідженнями авторів цього винаходу, було з'ясовано, що, коли температура завершення зазначеної вище ендотермічної реакції риформінгу є нижче 800°C, то виникає проблема, яка полягає в утворенні значної кількості нелеткого вуглецю, що призводить до відкладення твердого продукту всередині обладнання. З цієї причини бажано завершувати ендотермічну реакцію тоді, коли температура газу після реакції дорівнює 800°C або вище. У разі, якщо є намір охолодити до температури, нижчої за 800°C, то цього можна досягнути, одночасно застосовуючи основний спосіб охолодження такий, як теплообмінник. Термін "завершення ендотермічної реакції риформінгу", який використовується в цьому документі, означає, що реакція, в яку вступають між собою додана відновлювальна речовина така, як метан, і вуглекислий газ у відпрацьованому газі, продовжується до досягнення стану майже цілковитої рівноваги в своєму середовищі. З теоретичної точки зору, потрібен невизначений час перебування для досягнення стану цілковитої рівноваги, і стан майже цілковитої рівноваги не можна чітко визначити. У цьому винаході вживається термін "завершення ендотермічної реакції риформінгу", коли концентрація вуглеводневого газу збільшується порівняно з концентрацією вуглеводневого газу у відпрацьованому газі до перетворення. Температура відпрацьованого газу знижується внаслідок реакції перетворення. 18 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Саме тому фізичний зміст цієї реакції полягає в тому, щоб завершити реакцію риформінгу тоді, коли температура газу після цієї реакції дорівнює 800°C або вище. 3 іншого боку, атом водню, який одержано з доданої відновлювальної речовини, трансформується в вуглеводневий газ внаслідок реакції перетворення. Здійснення аналізу складу відпрацьованого газу є суттєвим в процесі відновлення відпрацьованого газу як джерела енергії. Процес моніторингу завершення реакції, який виконується на основі даних про концентрацію вуглеводневого газу, має хімічний зміст і є важливим з точки зору операційного контролю. Завдяки тому, що кількість вуглеводневого газу у відпрацьованому газі спочатку є невеликою, орієнтовно 1 об'ємний %, при декарбонізації за допомогою продувки концентрація вуглеводневого газу в газі після риформінгу збільшується приблизно у 2-25 разів порівняно з концентрацією до риформінгу, і саме з цієї причини легко провести моніторинг реакції. Саме тому під час декарбонізації за допомогою продувки бажано, щоб "завершення ендотермічної реакції риформінгу" відбувалося тоді, коли вуглеводневий газ збільшується у два чи більше рази порівняно з кількістю до реакції риформінгу. 3 іншого боку, процес дефосфоризації за допомогою продувки, під час якого значення витрати відпрацьованого газу спочатку є невеликим, і коефіцієнт віддачі відпрацьованого газу є низьким, проводився нещодавно з метою збільшення кількості відпрацьованого газу шляхом введення відпрацьованої пластмаси, тим самим підвищуючи коефіцієнт віддачі. Концентрація вуглеводневого газу у відпрацьованому газі перед риформінгом досягає значення приблизно від 10 до 15 об'ємних % завдяки вуглеводневому газу, який утворився з допоміжних матеріалів таких, як відпрацьована пластмаса. До того ж, велика кількість вуглеводневого газу утворюється навіть внаслідок розщеплення скрапленого нафтового газу, оскільки такий газ чи подібна речовина подається в якості газу охолодження для попередження пошкоджень від вогню фурми в конверторі з нижньою продувкою. В разі, якщо утворюється велика кількість вуглеводневого газу, концентрація водню у відпрацьованому газі після перетворення збільшується всього лише від 1 до 5% порівняно з концентрацією до риформінгу. Саме тому бажано, щоб під час дефосфоризації за допомогою продувки та у конверторі з нижньою продувкою "завершення ендотермічної реакції перетворення" відбувалося тоді, коли концентрація вуглеводневого газу збільшується на 1% чи більше порівняно зі значенням концентрації до перетворення. Як наслідок, бажано, щоб в якості аналітичної похибки газоаналізатора була похибка 0,5% або ж менше, а ще краще, коли така похибка становить 0,1% чи менше. Прикладом такого газоаналізатора може бути аналізатор для безперервного вимірювання теплопровідності, а також газовий хроматограф. Характерною особливістю способу охолодження у варіанті 3 виконання цього винаходу є, наприклад, те, що у випадку відпрацьованого газу конвертора цей газ містить в собі як основний компонент пил, який складається з дрібнодисперсного порошку оксиду заліза (дрібна частинка 0,5 мм чи менше і перевищує 100 μм, та дим 100 μΜ чи менше) і називається пилом конвертора. Дрібнодисперсний порошок оксиду заліза (суміш, яка містить в собі, принаймні, один з FeO, Fe2O3, Fe3O4 чи метагідроксид заліза), функціонує як каталізатор перетворення, що викликає ендотермічну реакцію (реакція окислення метану) за вказаною вище формулою (1) при нижчій температурі. Завдяки присутності дрібнодисперсного порошку оксиду заліза ендотермічна реакція за формулою (1) триває навіть тоді, коли температура відпрацьованого газу нижча 1000°C та 800°C чи вище, і досягається результат ефективного охолодження відпрацьованого газу. Цей винахід забезпечує можливість для високотемпературного відпрацьованого газу ефективно охолодитися хімічним способом внаслідок ендотермічної реакції за формулою (1), а не механічним способом, без використання охолоджувальної установки такої, як кожух водного охолодження. Оскільки пил конвертора вступає в контакт з високотемпературним відновлювальним газом, випущеним з кисневого конвертора, то частина його відновлюється у ході розвитку ендотермічної реакції за формулою (1), і утворюється оксид заліза. Проте, не існує відмінностей у функціонуванні в якості каталізатора перетворення. Один спосіб варіанту 3 виконання цього винаходу описується нижче на основі прикладу застосування цього способу до високотемпературного відпрацьованого газу, випущеного з кисневого конвертора. Як правило, високотемпературний відпрацьований газ, випущений з кисневого конвертора, містить в собі орієнтовно від 10 до 20 об'ємних % СО 2 та приблизно від 50 до 80 об'ємних % CO, 3 значення теплотворної здатності варіюється приблизно в межах від 1500 до 2000 Ккал/Нм , температура в частині горловини під час функціонування коливається в межах від 1200 до 1800°C. У варіанті 3 виконання цього винаходу необхідна кількість відновлювальної речовини такої, як метан чи природний, газ додається до відпрацьованого газу конвертора в будь-якому 19 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 одному чи двох, чи більше місцях частини верхньої вдувної фурми або в його радіоактивній частині з димоходу, тобто, нижньої кришки до вхідної сторони першого пиловловлювача з метою стимулювання ендотермічної реакції, в яку вступають між собою відновлювальна речовина та вуглекислий газ, як це показано в формулі (1) вище, завдяки чому сам по собі охолоджується відпрацьований газ, випущений з кисневого конвертора. Кількість додавання відновлювальної речовини для одержання ендотермічної реакції визначається залежно від молярного відношення між СО 2 та CH4 відповідно до кількості 3 вихлопного газу, утвореного внаслідок роботи конвертора (м /год.). Наприклад, кількість 3 додавання метану як відновлювальної речовини становить орієнтовно 11,850 м /год. у разі, якщо молярне відношення між СО2 та СН4 дорівнює 1:1, а концентрація СО2 у газі становить 15 об'ємних % у кількості вихлопного газу, утвореного внаслідок роботи конвертора, що дорівнює 3 79,000 м /год. Додавання відновлювальної речовини може зменшити температуру відпрацьованого газу приблизно від 1600°C до 1000°C зі сторони входу початкового пиловловлювача, наприклад, в нижній кришці без забезпечення структури водного охолодження в радіоактивній частині. Радіоактивна частина формується таким чином, щоб мати структуру водного охолодження, одночасно може застосовуватися механічний спосіб примусового охолодження. Фіг. 7 - це схематичне зображення системи утилізації газу кисневого конвертора для пояснення способу охолодження відпрацьованого газу, утвореного внаслідок роботи металургійної печі, відповідно до варіанту 3 виконання цього винаходу. Як показано на цьому зображенні, газ, який утворюється внаслідок роботи кисневого конвертора 1, проходить через острішок 2, нижню кришку 3 та радіоактивну частину (димохід), яка має верхню кришку 4, та випускається в початковий пиловловлювач 5. У варіанті 3 виконання цього винаходу позиція додавання відновлювальної речовини для одержання ендотермічної реакції є такою, що форсунка для відновлювальної речовини може встановлюватися в будь-якому місці фурми 11, нижньої кришки 3, верхньої кришки 4 і наступної радіоактивної частини, як це описується раніше. Бажано, щоби відновлювана речовина, яка може використовуватися у варіанті 2 виконання цього винаходу, була, принаймні, однією речовиною, відібраною зі сполук викопного типу таких, як природний газ, скраплений нафтовий газ, метан, етан, легкий синтетичний бензин, очищений нафтопродукт, метанол, етанол, діметиловий ефір та діетиловий ефір. З усіх цих речовин перевага надається природному газу, скрапленому нафтовому газу, легкому синтетичному бензину, очищеному нафтопродукту та діетиловому ефіру, оскільки вони мають гарну здатність реагувати з вуглекислим газом, легко доступні з економічної точки зору та наявні у великій кількості. У разі використання відновлювальної речовини, яка є газом кімнатної температури таким, як природний газ та скраплений нафтовий газ, застосовується форсунка, яка придатна для вдування газу, особливих обмежень щодо форми форсунки та кількості форсунок немає. У разі використання відновлювальної речовини, яка є рідиною кімнатної температури такою, як очищений нафтопродукт, відновлювальна речовина може вприскуватися у формі нафтового пилу, чи може перетворюватися на газ і вприскуватися у формі газу. В разі подачі у формі нафтового пилу, діаметр капельки має бути таким, щоб ефективно вступати в контакт з вуглекислим газом, бажано від 0,01 до 1,000 μм, а ще краще - від 0,1 до 100 μΜ. В разі використання скрапленого газу такого, як диметиловий ефір як відновлювальна речовина, то таку відновлювальну речовину можна попередньо перетворити на газ і вприскувати як газ, або можна подавати відновлювальну речовину у формі рідини і перетворити її на газ біля форсунки чи у форсунці. У цьому випадку з точки зору захисту форсунки, перевага надається способу подачі, коли відновлювальна речовина перетворюється в газ біля форсунки чи у форсунці, і таким чином форсунка охолоджується від тепла випаровування. Для відновлювальної речовини можуть використовуватися органічні сполуки не викопного типу у поєднанні зі сполуками викопного типу або замість них. Зокрема, бажано використовувати органічні сполуки не викопного типу, оскільки ендотермічна реакція перетворення відбувається за допомогою відновлювальної речовини, нейтральної до вуглецю, крім того, що відхідний газ охолоджується і збагачується калоріями внаслідок ендотермічної реакції перетворення, і це значною мірою може посприяти зменшенню викидів вуглекислого газу. Прикладами органічної сполуки не викопного типу є біоетанол, біодизель та їх суміш. Біоетанол і біодизель є рідиною кімнатної температури і використовуються в такий самий спосіб, що й очищений нафтопродукт, як це описано раніше. Скраплені гази органічних сполук не викопного типу використовуються в такий самий спосіб, що й диметиловий ефір, описаний раніше. Приклад 1 20 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цей приклад є прикладом проведення тесту з використанням імітаційної печі для тестування, що складається з алюмінієвої труби, внутрішній діаметр якої 12 мм, а довжина 5 м. Газовипускний патрубок цієї імітаційної печі для тестування було установлено на впускний фланець алюмінієвої труби, та трубопровід для введення газу метану, зовнішній діаметр якого 3 мм, а також термопара для захисту труби були установлені на впускному фланці, газ метан додавався з позиції 1,5 м від впускного фланця, контроль за вимірюванням температури газу здійснювався з позиції 1 м від впускного фланця, а труба для введення метану та термопара для захисту труби проходили через цей фланець. Вставна головка термопари та обладнання для охолодження газу шляхом водного охолодження були установлені на випускний фланець, а також інтегруючий анемометр і газоаналізатор були установлені з випускної сторони обладнання для охолодження газу. Вся алюмінієва труба була захищена електричною піччю. Струм застосовувався тільки до 1-метрового нагрівального пристрою з впускної сторони, ι ця частина слугувала як зона попереднього підігріву імітаційного газу конвертора. Струм не застосовувався до випускного нагрівального пристрою, розташованого нижче впускного нагрівального пристрою, і ця частина слугувала як адіабатична зона реакції. Метан вприскувався з позиції приблизно 0,5 м випускної сторони зони попереднього підігріву, як описувалося раніше. Саме тому довжина дійсної адіабатичної зони реакції дорівнює 3,5 м. Газова суміш CO: 50 об'ємних %, СО2: 15 об'ємних І%, Н2: 1 об'ємний % та N2: 34% була підготовлена як імітаційний газовий конвертор. Була задана витрата імітаційного газу 1 л/хв., витрата метанового газу була задана 150 мл/хв., що дорівнює витраті СО 2, і тест реакції перетворення було проведено, змінюючи температуру зони попереднього підігріву до 1800°C, 1500°C та 1300°С. Внаслідок вимірювання вихідної температури адіабатичної зони реакції за допомогою термопари, встановленої на випускному фланці в цьому прикладі, значення вихідної температури зменшились до 1060°C, 840°C та 775°С під час кожного тесту температур зони попереднього підігріву 1800°C, 1500°C та 1300°C відповідно. Значення концентрації вуглеводневого газу на випуску були 21 об'ємний %, 20 об'ємних % та 19 об'ємних % відповідно. Час перебування газу в адіабатичній зоні становив від 2 до 6 секунд. Утворення вуглецю візуально не спостерігалося під час тесту, коли температура імітаційного газу, збагаченого калоріями, дорівнювала 1060°C (випадок, коли температура зони попереднього підігріву дорівнює 1800°C), і під час тесту, коли температура імітаційного газу, збагаченого калоріями, дорівнювала 840°C (випадок, коли температура зони попереднього підігріву дорівнює 1500°C). Проте, утворення вуглецю було значним під час тесту, коли температура імітаційного газу, збагаченого калоріями, була нижче 800°C (випадок, коли температура зони попереднього підігріву дорівнює 1300°C). Приклад 2 Цей приклад є прикладом проведення тесту, під час якого використовувався 300-тонний конвертор з верхньою продувкою, а отвір 16 для вдування відновлювальної речовини, що призначений для додавання з нижньої частини верхньої кришки 4 природного газу до відпрацьованого (вихлопного газу), (відхідного газу) конвертора, в якому міститься пил конвертора (дрібнодисперсний порошок оксиду заліза), передбачається в цілях охолодження радіоактивної частини, тобто, витяжного каналу (димоходу), як це показано на Фіг. 8. У загальному функціонуванні конвертор має нижню кришку 3 та верхню кришку 4, які є витяжними каналами і мають структуру охолоджувальної труби, а відпрацьований газ охолоджується шляхом водного охолодження. Цей тест проводився шляхом зупинки водного охолодження. Витрата відпрацьованого газу тоді, коли природний газ не вдувався в нього, дорівнювала 79,000 3 Нм /год., а склад газу CO: 50 об'ємних %, СО2: 15 об'ємних %, Н2: 1 об'ємний % та N2: 34 об'ємні 3 %. Витрата доданого природного газу дорівнювала 11,850 Нм /год., що еквівалентно витраті СО2. Оскільки вміст CH4 природного газу був 92 об'ємні %, молярне відношення СО 2 та CH4 можна виразити приблизно як 1:1. Температура відпрацьованого газу біля горловини конвертора була орієнтовно 1700°C. Анемометр для відпрацьованого газу та газоаналізатор 6 були встановлені зі сторони виходу вторинного пиловловлювача (пиловловлювач), а термометр 10 було установлено зі сторони входу початкового пиловловлювача (масляний пиловловлювач). Внаслідок цього додавання природного газу було розпочато, і здійснювався моніторинг температури, витрати. В 3 результаті відхідний газ мав температуру 980°C, а витрата газу дорівнювала 114,400 Нм /год., і склад був CO: 55 об'ємних %, СО2: 0;1 об'ємного %, Н2: 21 об'ємний %, N2: 23,5 об'ємних %, CH4: 0,1 об'ємний % і О2: менше, ніж 0,1 об'ємний %. Забезпечивши отвір для вдування природного газу, можна було охолодити відхідний газ у витяжному каналі без жодних проблем. Кількість 21 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 вуглеводневого газу збільшилась в 21 раз за допомогою реакції, а ендотермічна реакція перетворення завершилась при температурі 980°C. Приклад 3 Тест було проведено в такий самий спосіб, що і в Прикладі 2, за винятком того факту, що отвір для вдування було зроблено в нижньому кінці першої радіоактивної частини в верхній частині верхньої кришки 4, як це показано на Фіг. 9. Температура відхідного газу в отворі для вдування була приблизно 1300°C. Подібно до Прикладу 1 було розпочато процес додавання природного газу, і здійснювався моніторинг температури, витрати та складу перетвореного відпрацьованого газу. Як наслідок 3 температура відпрацьованого газу була 940°C, витрата - 77,280 Нм /год., а склад CO: 63 об'ємні %, СО2: 7 об'ємних %, Н2: 8 об'ємних %, N2: 21 об'ємний %, СН4: менше, ніж 0,1 об'ємний % та О2: менше, ніж O2 об'ємний %. Відпрацьований газ можна було охолодити у витяжному каналі без жодних проблем. Кількість вуглеводневого газу збільшилась у 8 разів за допомогою реакції, а ендотермічна реакція перетворення завершилась при температурі 940°C. Приклад 4 Підготовка частинок пилу Вода вприскувалася у відпрацьований газ, випущений з 300-тонного конвертора з верхньою продувкою, над двома ярусами початкового пиловловлювача 5 і вторинним пиловловлювачем 13, і було зібрано пил конвертора. Пил, який містив крупнозернисті частинки, розмір яких перевищував 100 μм, відокремили від стічної води, в якій був зібраний пил конвертора, шляхом використання сепаратора для крупнозернистих частинок. До решти стічної води було додано коагулятор, і дрібнозернисті частинки були осаджені за допомогою скупчення та сконцентровані. Після цього цей концентрат було зневоднено за допомогою фільтрпресу для одержання пилу дрібнозернистого порошку. Одержаний в такий спосіб пил з крупнозернистих частинок та пил з дрібнозернистих частинок було відразу висушено при температурі 105°C та подрібнено до розміру 0,5 мм чи менше, використовуючи для цього ступку та товкач відповідно. Ці частинки знову було висушено при температурі 105°C впродовж 2 годин, а потім використано для проведення тесту на оцінювання активності реакції риформінгу. Тест на оцінювання активності реакції риформінгу та його результат Цей тест є прикладом, який було проведено, використовуючи кварцову імітаційну піч для тестування, внутрішній діаметр якої 7 см, а довжина - 200 см. Суміш газу CO: 60 об'ємних %, СО2: 15 об'ємних %, Н2: 1 об'ємний % та N2: 24 об'ємних %, була використана як імітаційний газ конвертора. Витрата імітаційного газу була задана як 850 мл/хв., а витрата газу метану була задана як 127,5 мл/хв., що дорівнює значенню витрати СО 2. Імітаційний газ вводився у піч для тестування, в якій знаходилося 19 мл пилу, запущеного всередину неї. Попередній підігрів відбувався за допомогою електричної печі, в такий спосіб змінюючи значення температури імітаційного газу під час реакції перетворення до 700°C, 800°C, 900°C та 1000°C. На відповідних виходах було проведено аналіз складу газу, і обчислено очевидну константу K' швидкості реакції на основі даних щодо отриманого складу газу, а також часу контакту між газом та пилом. Результати оцінювання, включаючи результати чистого тесту, під час якого пил не додавався, відображені на Фіг. 10. Ці результати підтвердили той факт, що пил функціонує як каталізатор і має відмінну активність реакції риформінгу. 45 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Спосіб риформінгу відпрацьованого газу металургійної печі, який складається з таких етапів: додавання відновлювальної речовини до відпрацьованого газу, який випускається з печі і містить високотемпературний вуглекислий газ, для того, щоб викликати реакцію з вуглекислим газом і перетворити відпрацьований газ за допомогою цієї відновлювальної речовини, при цьому відновлювальну речовину додають, коли концентрація кисню у відпрацьованому газі дорівнює 1 об'ємний % або ж менше, а також реакції риформінгу, що завершують, коли температура відпрацьованого газу досягає позначки 800 °C або вище. 2. Спосіб за п. 1, в якому відновлювальна речовина – це хімічна сполука щонайменше з однотипних копалин, відібраних з групи, яка складається з природного газу, скрапленого нафтового газу, метану, етану, легкого синтетичного бензину, очищеного нафтопродукту, метанолу, етанолу, диметилового та діетилового ефірів. 22 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3. Спосіб за п. 1, в якому відновлювальна речовина – це хімічна сполука щонайменше з однотипних невикопних речовин, відібраних з групи, до складу якої входять біоетанол, біодизель, а також суміш біоетанолу та біодизелю. 4. Спосіб за п. 1, в якому відпрацьований газ високої температури, що випускається з металургійної печі, сягає температури від 800 до 1800 °C. 5. Спосіб за п. 4, в якому відпрацьований газ високої температури, що випускається з металургійної печі, сягає температури від 1000 до 1800 °C. 6. Спосіб за п. 1, в якому відпрацьований газ високої температури, що випускається з металургійної печі, містить СО2, концентрація якого складає від 3 до 30 об'ємних %. 7. Спосіб за п. 1, в якому відновлювальну речовину додають за умови, коли концентрація кисню у відпрацьованому газі складає 0,5 об'ємних % або ж менше. 8. Спосіб за п. 1, в якому реакцію риформінгу завершують тоді, коли температура відпрацьованого газу варіюється в межах від 800 до 1100 °C. 9. Спосіб за п. 8, в якому реакцію риформінгу завершують тоді, коли температура відпрацьованого газу варіюється в межах від 850 до 1050 °C. 10. Спосіб за п. 1, в якому реакцію риформінгу проводять при температурі відпрацьованого газу 800 °C або вище протягом часу перебування, що варіюється в межах від 0,01 до 50 секунд. 11. Спосіб за п. 10, в якому реакцію риформінгу проводять при температурі відпрацьованого газу 800 °C або ж вище впродовж часу перебування, що варіюється в межах від 0,1 до 20 секунд. 12. Спосіб за п. 1, в якому металургійна піч являє собою кисневий конвертор, а відновлювальну речовину додають з бокової труби верхньої вдувної фурми кисневого конвертора. 13. Спосіб за п. 1, в якому металургійна піч являє собою кисневий конвертор, а відновлювальну речовину додають між острішком та початковим пиловловлювачем в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. 14. Спосіб для риформінгу відпрацьованого газу, який складається з таких етапів: додавання відновлювальної речовини до відпрацьованого газу, який випускається з печі і містить високотемпературний вуглекислий газ, для того, щоб викликати реакцію з вуглекислим газом і перетворити відпрацьований газ за допомогою цієї відновлювальної речовини, при цьому відновлювальну речовину додають, коли концентрація кисню у відпрацьованому газі дорівнює 1 об'ємний % або ж менше, а також реакції риформінгу, що завершують, коли температура відпрацьованого газу досягає позначки 800 °C або вище. 15. Спосіб за п. 14, в якому відновлювальна речовина – це хімічна сполука щонайменше з однотипних копалин, відібраних з групи, яка складається з природного газу, скрапленого нафтового газу, метану, етану, легкого синтетичного бензину, очищеного нафтопродукту, метанолу, етанолу, диметилового та діетилового ефірів. 16. Спосіб за п. 14, в якому відновлювальна речовина – це хімічна сполука щонайменше з однотипних невикопних речовин, відібраних з групи, до складу якої входять біоетанол, біодизель, а також суміш біоетанолу та біодизелю. 17. Установка для риформінгу відпрацьованого газу, що утворюється під час роботи металургійної печі, із засобами подачі відновлювальної речовини до відпрацьованого газу, який містить високотемпературний вуглекислий газ, що випускається з металургійної печі, при цьому установка виконана з можливістю уведення вуглекислого газу та відновлювальної речовини в реакцію один з одним і, таким чином, проведення риформінгу відпрацьованого газу, ця установка складається з таких частин: вимірювальний пристрій для вимірювання концентрації кисню у відпрацьованому газі, який знаходиться в межах системи утилізації газу кисневого конвертора, перемикач для проточного каналу, що призначений для зміни проточного каналу трубопроводів відпрацьованого газу відповідно до значення вихідного сигналу пристрою для вимірювання концентрації, вимірювальний пристрій для вимірювання температури відпрацьованого газу, насиченого калоріями внаслідок реакції перетворення, пристрій контролю кількості речовини, що призначений для здійснення контролю кількості відновлювальної речовини, яка додається, на основі значень вихідного сигналу пристрою для вимірювання температури та значень вихідного сигналу пристрою для вимірювання концентрації, а також пристрій, призначений для вдування відновлювальної речовини. 23 UA 99650 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 18. Установка за п. 17, в якій пристрій для вимірювання концентрації являє собою газоаналізатор, який встановлено зі сторони впуску початкового пиловловлювача в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. 19. Установка за п. 17, в якій пристрій для вимірювання концентрації являє собою газоаналізатор, який встановлено зі сторони випуску вторинного пиловловлювача в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. 20. Установка за п. 17, в якій перемикач для проточного каналу являє собою клапанрозподільник проточного каналу газу, який функціонує відповідно до вихідних даних щодо концентрації кисню, одержаних пристроєм для вимірювання концентрації, та виконаний з можливістю перемикання проточного каналу на розтруб або ж газгольдер. 21. Установка за п. 17, в якій вказаний пристрій для вимірювання температури являє собою термометр, який встановлено зі сторони входу початкового пиловловлювача в межах системи утилізації газу кисневого конвертора. 22. Установка за п. 17, в якій пристрій контролю кількості відновлювальної речовини функціонує на основі щонайменше одного вихідного значення пристрою для вимірювання концентрації та вказаного пристрою для вимірювання температури. 23. Установка за п. 17, в якій пристрій для вдування відновлювальної речовини встановлено принаймні в одному місці між верхньою вдувною фурмою кисневого конвертора або ж острішком в межах системи утилізації газу кисневого конвертора та стороною впуску початкового пиловловлювача в радіоактивній частині системи утилізації газу. 24. Установка для риформінгу відпрацьованого газу, що утворюється під час роботи металургійної печі, при цьому установка використовується для риформінгу відпрацьованого газу за допомогою реакції перетворення, в яку вступають між собою вуглекислий газ, що міститься у відпрацьованому газі, та відновлювальна речовина внаслідок додавання останньої до високотемпературного відпрацьованого газу, випущеного з металургійної печі, де передбачена щонайменше одна форсунка для вдування відновлювальної речовини, яка має структуру концентричної подвійної труби та включає в себе зовнішню трубку для вдування розрідженого азоту та внутрішню трубку для вдування відновлювальної речовини, які закріплені разом за допомогою вставки в зовнішній трубці, що встановлена в стінку димоходу в межах системи утилізації газу металургійної печі. 25. Установка за п. 24, в якій металургійна піч являє собою кисневий конвертор. 26. Установка за п. 24, в якій стінка димоходу включає нижню кришку, верхню кришку, а також радіоактивну частину системи утилізації газу кисневого конвертора. 27. Установка за п. 24, в якій щонайменше одна форсунка для вдування відновлювальної речовини встановлюється по колу в нижній ділянці радіоактивної частини системи утилізації газу кисневого конвертора. 28. Установка за п. 24, в якій форсунка для вдування відновлювальної речовини спроектована з можливістю вприскування відновлювальної речовини з центрального каналу, який сформовано внутрішньою трубкою, а розрідженого азоту – з кругового каналу, який сформовано між внутрішньою та зовнішньою трубками. 29. Установка за п. 24, в якій зовнішня труба являє собою трубку для вдування розрідженого азоту і призначена для аварійної зупинки шляхом розрідження відпрацьованого газу, що утворюється внаслідок роботи металургійної печі, та закріплена до стінки димоходу. 30. Установка за п. 24, в якій розріджений азот, що вприскується з кругового каналу зовнішньої труби, – це розріджений азот, призначений для аварійної зупинки шляхом розрідження відпрацьованого газу, що утворюється внаслідок роботи металургійної печі. 31. Установка за п. 24, в якій відновлювальна речовина містить хімічну сполуку щонайменше з однотипних копалин, відібраних з групи, яка складається з природного газу, скрапленого нафтового газу, метану, етану, легкого синтетичного бензину, очищеного нафтопродукту, метанолу, етанолу, диметилового та діетилового ефірів. 32. Установка за п. 24, де відновлювальна речовина містить в собі хімічну сполуку щонайменше з однотипних невикопних речовин, відібраних з групи, до складу якої входять біоетанол, біодизель, а також суміш біоетанолу та біодизелю. 33. Спосіб охолодження відпрацьованого газу з металургійної печі, який включає: додавання відновлювальної речовини до відпрацьованого газу з бокової труби верхньої продувної фурми кисню, при цьому відпрацьований газ містить високотемпературний монооксид вуглецю та вуглекислий газ, що видаляється з металургійної печі, для спричинення ендотермічної реакції між відновлювальною речовиною та вуглекислим газом у середовищі відпрацьованого газу, та охолодження самого відпрацьованого газу внаслідок ендотермічної реакції. 24 UA 99650 C2 5 10 15 20 34. Спосіб за п. 33, в якому відпрацьований газ – це вихлопний газ кисневого конвертора, що містить в собі пил від конвертора, який випускають в ході роботи кисневого конвертора. 35. Спосіб за п. 34, в якому проводять каталіз ендотермічної реакції за допомогою дрібнодисперсного порошку оксиду заліза, що міститься в пилу конвертора. 36. Спосіб за п. 33, в якому відновлювальна речовина переважно – це одна принаймні речовина, відібрана з групи, до складу якої входять природний газ, скраплений нафтовий газ, метан, етан, легкий синтетичний бензин, очищений нафтопродукт, метанол, етанол, диметиловий та діетиловий ефіри. 37. Охолоджувальний апарат для відпрацьованого газу з металургійної печі, що складається з верхньої продувної фурми кисню з боковою трубою для подачі відновлювальної речовини для спричинення ендотермічної реакції з вуглекислим газом у високотемпературному середовищі відпрацьованого газу, який містить вуглекислий газ та монооксид вуглецю. 38. Охолоджувальний апарат за п. 37, в якому відпрацьований газ – це вихлопний газ кисневого конвертора, до складу якого входить пил конвертора, що випускається з кисневого конвертора. 39. Охолоджувальний апарат за п. 37, в якому реакція, в яку вступають між собою вуглекислий газ у середовищі відпрацьованого газу та відновлювальна речовина, є ендотермічною реакцією, каталіз якої відбувається за допомогою дрібнодисперсного порошку оксиду заліза, який міститься в пилу конвертора. 40. Охолоджувальний апарат за п. 37, де відновлювальна речовина – це принаймні одна речовина, відібрана з групи, до складу якої входить природний газ, скраплений нафтовий газ, метан, етан, легкий синтетичний бензин, очищений нафтопродукт, метанол, етанол, диметиловий та діетиловий ефіри. 25 UA 99650 C2 26 UA 99650 C2 27 UA 99650 C2 28