[发明专利]流态化床－移动床混合反应器焙烧系统及工艺

权利要求书

1.一种在流态化床-移动床混合床层中进行氧化焙烧或在中性气氛中焙烧颗粒状物料生产微粉材料的方法，其特征在于把颗粒状物料在一个包含有内置圆柱形气体分布柱的具有环形截面的竖管式反应器的系统中进行焙烧，该圆柱形气体分布器的气体出口在反应器的中部，气体按螺线方向盘旋上升，在气体出口平面以上的料柱处于流态化状态，其中料面以下为鼓泡床，其上是粉尘稀相区，鼓泡床的下部是900～1050℃高温区，其上部和粉尘稀相区是700～900℃的中温区，鼓泡床以下是移动床，作为冷却段，物料自上而下连续流动，在反应器的入口处和返回的粉尘混合进入中温区预热脱水，然后进入高温区进行氧化或进行热分解反应，固体产物经冷却段连续排出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在环形截面的竖管式反应器中发生的含尘气体产物经收尘器回收，再返回反应器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所处理的颗粒状物料首选的是含吸附水＜8％的稀土草酸盐和碳酸盐，以生产氧化稀土。

4.一种实施权利要求1所述方法的焙烧的系统，其特征在于是该焙烧系统，是由圆筒形反应管(17)和与其同心地安装的圆柱形气体分布柱(15)所组成环形截面的竖管式流态化床-移动床混合反应器，重力-离心式收尘器(5)，布袋收尘器，电磁振动加料器(1，2)，园盘卸料器(29)和送风、引风系统所组成。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所说的圆筒形反应管(17)的内径与圆柱形气体分布柱(15)的外径之差ΔD应满足于60≤ΔD≤150mm。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所说的气体分布柱(15)的表面上沿轴线方向在不同高度上设有2～5层气体出口(20)，各层间距为150～300mm，最下层距反应器底部＞0.5m，每层气体出口由在园周上均匀分布的孔径为1～2.5mm的小孔所组成，孔间距8～15mm，小孔中心线与此圆柱形气体分布柱内壁圆周切向相交并具有30～45°的向下俯角，各层气体出口之间在气路上是相互隔离的并与各自独立的进气管道连接，进气管道可以从反应器的上部引入，也可以从反应器的下部引入。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所说的通入气体分布柱(15)的气体是空气或惰性气体，圆筒形反应管(17)和圆柱形气体分布柱(15)的材质是石英、钢玉、镍基耐热合金或在表面喷涂氧化铝或氧化稀土的镍基耐热合金。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所说的环形截面的竖管式流态化床-移动床混合反应器同心地安装在一个多段加热的圆筒形竖式电炉(13)中，每段有独立的供电和温控系统，可根据工艺要求在反应器内形成一定的温度场。

9.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所说的重力-离心式收尘器(5)的外壳上部是一个园筒，其下与一个中空的倒锥台连接，后者的下口与反应器的上口连接，作为进气口，由此向上依次安装有一个中空的锥形主档板(8)和百叶窗式挡板组(10)，后者是由一套可以彼此嵌套的中空倒锥台体组成，这些挡板组被安放在中空锥台(7)和气罩(6)中。(7)和外壳的内壁之间有供收集到的粉尘流下的通道。

10.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所说的重力-离心式收尘器(5)在其顶部设有一个加料口，与一个加料管(3)连接，此加料管穿过百叶窗式挡板组(10)至锥形主挡板(8)的顶部，其内部可设有多层中空倒锥台形挡板(4)，形成迷宫式结构，加料口在必要时可安装在收尘器的侧面，由一个内部可含一个迷宫式挡板组的水平导管，其出口在中心轴线上主挡板与百叶窗式挡板组之间处。

11.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所说的其电磁振动加料器(1，2)是由工频电磁振动器(2)、料斗(1)和水平导管所组成，工频电磁振动器的源是经半波整流的电压可调的脉动直流或是频率和振空比可调的脉冲电流。

12.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所所的布袋收尘器具有一个良好绝热的外壳，其工作温度为80～150℃，并具有脉冲吹扫系统。

13.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所所的重力-离心式收尘器和布袋收尘器之间的连接管道(12)是一个换热器，根据排出气体的热量可以是冷却器，可以是电加热器，也可以是绝热层。

14.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所说的反应器的出口和一个密闭式园盘式排料器(29)相连接，反应管直接伸入排料器上盖上的一个内径大于圆筒形反应管外经的圆筒内，此圆筒的顶端有一个填料函(26)，与反应管作滑动式密封，圆盘的轴承支架顶端高于园盘式排料器的上盖，在圆盘的下方和底部之间有迷宫式防尘环组，有一对以上的圆筒，锥筒或二者的混合结构，每一对筒中的一个固定在圆盘上(32)，另一个固定在底板上(31)互不接触嵌套而成，在两个固定在底板上的套筒之间的底板上有一个可打开的孔洞和一支固定在圆盘上与之相对位置上的括刀，括刀刀口距底板～1mm，圆盘的驱动电机是连续运行或间歇运行，排料管与包装袋密封连接。