炭素循環型スマート製鉄(iACRES)への高温ガス炉の適用性評価

Process evaluation of use of HTGRs to the ironmaking system based on active carbon recycling energy system (iACRES)

林 健太郎*; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; 笠原 清司  ; Yan, X. ; 稲垣 嘉之; 小川 益郎

Hayashi, Kentaro*; Kurihara, Kohei*; Nakagaki, Takao*; Kasahara, Seiji; Yan, X.; Inagaki, Yoshiyuki; Ogawa, Masuro

プロセスフロー計算による物質収支解析により、高炉から排出されるCOをCOに再生してリサイクルする炭素循環型スマート製鉄(iACRES)への高温ガス炉の適用性評価を行った。CO再生法として、CO電解と、ISプロセスで製造したHとの逆シフト反応(RWGS)によるCO還元を検討した。CO還元プロセスでは、RWGS反応平衡を保つために化学量論比よりも多量のHを製造する必要があり、主としてそのために高炉1基当たりのHTGR数が多くなった。RWGSで消費されなかったHが高炉に吹き込まれて鉄鉱石還元に使われるため、CO還元プロセスの方が単位溶銑製造量あたりのCO排出削減幅が大きくなるものの、HTGR1基当たり排出削減量ではCO電解プロセスが上回った。

Process evaluation of use of high temperature gas-cooled reactors (HTGRs) to the ironmaking system based on active carbon recycling energy system (iACRES), where CO is recycled by reduction of CO from blast furnaces (BFs), was carried out by heat and material flow analysis. The investigated CO recovery methods were CO electrolysis and CO reduction in reverse water gas shift reaction (RWGS) using H made in the IS process. HTGR number per BF was large in the CO reduction process because more H than stoichiometric amonut was required to keep RWGS equilibrium. More CO reduction per unit ironmaking amount was expected in the CO reduction process because H not used in RWGS was consumed by iron ore reduction in the BF. However, CO reduction per HTGR was larger in the CO eelctrolysis method.