[发明专利]一种生物质热解同步还原含锰铁矿物的装置及方法

权利要求书

1.一种生物质热解同步还原含锰铁矿物的装置，其特征在于，所述装置包括炉体（1）、热解管（2）、出料管（4）、竖直循环管（7）、物料循环管（10）、热解还原管（13）、生物质预热管（16）；

所述炉体（1）内设热解管（2）和热解还原管（13），热解还原管（13）套设在热解管（2）内；热解管（2）的进口与生物质预热管（16）的出口连接，热解管（2）的出口与热解引风机（6）的进口连接，热解引风机（6）的出口与竖直循环管（7）的进口连接，竖直循环管（7）的出口与热解还原管（13）的进口连接，热解还原管（13）的出口与出料管（4）的进口连接，出料管（4）的出口与第一级旋风分离器（14）的进口连接，第一级旋风分离器（14）的出口通过管道与第二级旋风分离器（15）的进口连接，第二级旋风分离器（15）的出口与物料循环管（10）的进口连接，物料循环管（10）的出口连通炉体（1）的内部空间；

生物质预热管（16）内设生物质输送机构（12），生物质输送机构（12）与生物质进料口（11）连通；

竖直循环管（7）还与矿物输送机构（9）的出口连通，矿物输送机构（9）的进口与矿物加料口（8）连通。

2.根据权利要求1所述生物质热解同步还原含锰铁矿物的装置，其特征在于，热解还原管（13）和热解管（2）均呈螺旋形，且热解还原管（13）设置在热解管（2）的螺旋形空间内。

3.根据权利要求1所述生物质热解同步还原含锰铁矿物的装置，其特征在于，出料管（4）、竖直循环管（7）、物料循环管（10）和生物质预热管（16）均设置在炉体（1）的外部。

4.根据权利要求1所述生物质热解同步还原含锰铁矿物的装置，其特征在于，第一级旋风分离器（14）与第二级旋风分离器（15）之间有高度差。

5.根据权利要求1所述生物质热解同步还原含锰铁矿物的装置，其特征在于，所述炉体（1）的内部空间设置测温元件（3）。

6.根据权利要求1所述生物质热解同步还原含锰铁矿物的装置，其特征在于，出料管（4）上设置出料引风机（17），物料循环管（10）上设置物料循环引风机（5）；所述炉体（1）的顶端设置排气管。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述装置的生物质热解同步还原含锰铁矿物方法，所述方法包括如下步骤：

1）生物质由生物质进料口（11）进入，在生物质预热管（16）中预热，然后经生物质输送机构（12）输送入炉体（1）中的热解管（2）；生物质在热解管（2）中进行热解，生物质热解产物在热解引风机（6）的作用下向上运动，经过竖直循环管（7）与矿物加料口（8）进入的含锰铁矿物混合；

2）生物质热解产物与含锰铁矿物的混合物进入炉体（1）的热解还原管（13），在热解还原管（13）中生物质热解产物还原含锰铁矿物，同时未热解完全的生物质再次进行热解并还原含锰铁矿物；

3）热解还原产物经出料管（4）进入第一级旋风分离器（14）和第二级旋风分离器（15），将含锰铁矿物的还原产物与未参与还原的热解产物分离；

4）未参与还原的热解产物经过物料循环管（10）返回到炉体（1）内燃烧利用。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述生物质为锯末、秸秆、玉米芯、树叶、海藻、海白菜和海带中的一种或两种以上。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，含锰铁矿物为深海含氧化锰氧化铁矿石和/或陆地含氧化锰氧化铁矿石。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述生物质预热管（16）的预热温度为100-400℃，所述炉体的热解温度为400-1200℃。