[发明专利]一种利用气基还原竖炉还原氧化球团的系统和方法

权利要求书

1.一种利用气基还原竖炉还原氧化球团的系统，其特征在于，包括气基还原竖炉、降温除尘装置、提氢装置、预热装置、加热装置、燃烧装置；

所述气基还原竖炉具有还原气入口、氢气入口、氧化球团入口、产物出口、炉顶气出口；其中，所述氢气入口位于所述还原气入口的下方；

所述降温除尘装置具有炉顶气入口、降温炉顶气出口；所述炉顶气入口与所述气基还原竖炉的炉顶气出口连接；

所述提氢装置具有降温炉顶气入口、氢气出口、富一氧化碳气体出口；所述降温炉顶气入口与所述降温除尘装置的降温炉顶气出口连接；

所述预热装置具有氢气入口、混合气入口、水蒸气入口、预热氢气出口、气体1出口；所述氢气入口与所述提氢装置的氢气出口连接；

所述加热装置具有预热氢气入口、气体1入口、升温氢气出口、气体2出口；所述预热氢气入口与所述预热装置的预热氢气出口连接，所述升温氢气出口与所述气基还原竖炉的氢气入口连接；

所述燃烧装置具有气体2入口、氧气入口、还原气出口；所述气体2入口与所述加热装置的气体2出口连接，所述还原气出口与所述气基还原竖炉的还原气入口连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述气基还原竖炉上的还原气入口的数量为8～12个；

所述气基还原竖炉上的氢气入口的数量为8～12个。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括脱碳装置；所述脱碳装置与所述降温除尘装置和所述提氢装置连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述降温除尘装置设置有燃料气出口；所述加热装置设置有燃料气入口、烟气出口；所述预热装置设置有烟气入口；

所述降温除尘装置的燃料气出口与所述加热装置的燃料气入口连接，所述加热装置的烟气出口与所述预热装置的烟气入口连接。

5.一种根据权利要求1-4之一所述的系统利用气基还原竖炉还原氧化球团的方法，其特征在于，包括步骤：

将氧化球团送入所述气基还原竖炉中；

所述气基还原竖炉排出的炉顶气经降温除尘处理后，得到的降温炉顶气送入所述提氢装置中，分别得到氢气和富一氧化碳气体；

所述氢气经预热、加热后，经由所述氢气入口送入所述气基还原竖炉中；

所述富一氧化碳气体和天然气混合后，进行预热，然后与经预热的水蒸汽混合，得到气体1，所述气体1经加热后，得到气体2；将所述气体2送入所述燃烧装置中，并通入氧气，所述气体2与所述氧气发生部分氧化和预重整反应，得到还原气，将所述还原气经由所述还原气入口送入所述气基还原竖炉中；

所述还原气和所述氢气还原所述氧化球团，得到产物和所述炉顶气。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述还原气的温度为850～950℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氢气经预热、加热后的温度为750～950℃。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述炉顶气中CO和H₂的体积占所述炉顶气总体积的百分数＞70％。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氧化球团由红土镍矿、铁精矿制备。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述还原气中H₂与CO的体积比为：H₂/CO＝1.0～3.0。