柔軟な運転条件に適応するSMART製鋼システムのCO<sub>2</sub>排出削減とエクセルギー解析

Hisashige Shinnosuke; Nakagaki Takao; Yamamoto Takaiku

文献

J-GLOBAL ID：201902261503814975 整理番号：19A1367909

柔軟な運転条件に適応するSMART製鋼システムのCO₂排出削減とエクセルギー解析

CO₂ Emission Reduction and Exergy Analysis of SMART Steelmaking System Adaptive for Flexible Operating Conditions

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資料名：
巻： 59 号： 4 ページ： 598-606(J-STAGE) 発行年： 2019年
JST資料番号： F0100A ISSN： 0915-1559 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

鉄鋼業は,日本の産業部門におけるCO₂排出量の約45%を占めており,したがって,CO₂排出量を削減するための改善に投資している。スクラップ鉄鋼製品のストックに対する現在の予測は,将来において増加する。既に還元状態にあるので,このようなスクラップは鉄鉱石より低いCO₂排出量で鋼に再生できる。同時に,スクラップを融解し鉄鉱石を還元する「充填層型部分溶融還元プロセス」(PSR)は,スクラップ鉄を利用する有望な方法である。本研究では,PSRと炉頂ガスリサイクルとの組合せ,一般的に「SMART製鋼システム」と呼ばれるプロセスの実行可能性を評価する。SMARTシステムにおいて,PSRガスから誘導されたCO₂はCOまたはCH₄に還元され,還元剤として炉にリサイクルされる。シャフト炉,CO₂電解,圧力スイング吸着,および他の従来の補助システムを含む統合全プロセスをAspen Plusでモデル化し,柔軟な運転条件に適応するシステムのCO₂排出削減とエクセルギー解析を行った。スクラップ比を5%増加させるとCO₂排出量は着実に4%減少した。同様に,COインプット率の100kg/THMの増加は,一貫して約3%のCO₂排出量削減をもたらした。運転可能な最高のスクラップ比率とCOインプット率の条件で,22%の最大CO₂排出量削減が達成された。(翻訳著者抄録)

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製銑 , 排ガス処理

引用文献 (14件)：

1) Greenhouse Gas Inventory Office of Japan: The GHGs Emission Data of Japan, http://www-gio.nies.go.jp/aboutghg/nir/nir-j.html, (accessed 2018-04-09) (in Japanese).
2) Y. Kato: ISIJ Int., 50 (2010), 181.
3) Y. Kato, T. Obara, I. Yamanaka, S. Mori, A. L. Dipu, J. Ryu, Y. Ujisawa and M. Suzuki: Prog. Nucl. Energy, 53 (2011), 1017.
4) T. Yamamoto: Ph.D. thesis, Tohoku University, (2004), https://tohoku.repo.nii.ac.jp/?action=repository_uri&item_id=92963&file_id=18&file_no=1, (accessed 2018-04-09).
5) K. Hayashi, S. Kasahara, K. Kuribara, T. Nakagaki, X. Yan, Y. Inagaki and M. Ogawa: ISIJ Int., 55 (2015), 348.

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