[发明专利]用流化床处理气体和粒状固体的方法和装置

权利要求书

1.一种用流化床处理气体和粒状固体的方法，气体和粒状固体被引入混合室混合，然后由混合室排出送入旋风分离器，一部分分离出的固体被循环至混合室，其特征在于气体以35m/sec以上的速率经过至少长于入口直径的距离而引入混合室。

2.权利要求1的方法，其中气体和粒状固体被引入混合室混合，然后由混合室排出送入旋风分离器，一部分分离出的固体被循环至混合室，其特征在于与比重超过4g/cm³的粒状固体混合的气体以大于60m/sec的入口速率被引入。

3.权利要求1的方法，其特征在于混合室中固体颗粒向下的边界流动以至少20°的角度与引入混合室的热气流相遇。

4.权利要求1的方法，其特征在于热还原气以至少60m/sec的入口速率引入混合室，比重大于4g/cm³的固体颗粒位于混合室的流体床中，并且固体颗粒仅仅向下游方向被冲出混合室。

5.权利要求4的方法，其特征在于热还原气以100m/sec的入口速率引入混合室。

6.权利要求1的方法，其特征在于升气管中的流化床温度根据金属矿石被调节至对该金属矿石的还原有利的温度。

7.权利要求1的方法，其特征在于混合室中流化床的温度通过下列方法调节，即：改变混合室中充分冷却表面与衬里表面的比值；改变冷却剂；改变矿石进料速率；加入冷却或加热剂。

8.权利要求6的方法，其特征在于混合室用作还原气的气体冷却器。

9.权利要求8的方法，其特征在于混合室用作来自熔炼还原器的废气的气体冷却器。

10.权利要求1的方法，其特征在于固体颗粒和气体的悬浮体的产物流密度在混合室中被调节至10～200kg/m³，在旋风分离器前的升气管中被调节至2～30kg/m³。

11.权利要求10的方法，其特征在于固体颗粒和气体的悬浮体的产物流密度在混合室中被调节至20～100kg/m³，在旋风分离器前的升气管中被调节至3～10kg/m³。

12.权利要求1的方法，其特征在于来自气体透平燃烧器、气化器或另外的产生热气的高温过程的热气以35-80m/sec的气速引入。

13.一种在流化床中处理气体和固体的装置，该流化床反应器依次主要包括：一个混合室、一个升气管和一个带有通向混合室的固体返回管道的旋风分离器，其特征在于混合室有一个气体进料管，该管的长径比1/D大于1，所述混合室下部有一个倾斜锥角小于70°的锥形容器部分。

14.权利要求13的装置，其特征在于混合室下部的锥形部分的倾斜锥角是45～70°。

15.权利要求13或14的装置，其特征在于混合室的内壁完全或部分衬有一层或多层耐火材料衬里。

16.权利要求13或14的装置，其特征在于混合室的气体入口装有一个环状喷咀用于引入附加的气体。