[发明专利]生产碳化铁的工艺及设备

权利要求书

1．用具有构成部件(a)-(e)的设备生产碳化铁的工艺：

(a)在流化床反应器内的，于其上部的流化床；

(b)位于该反应器内，于其下部的舱室，它起着引入的还原和碳化气体的气体集气管的作用；其中该流化床和舱室被分配板分成上部和下部，在该板上设有多个气体引入喷嘴；位于该分配板的上部的流化床被隔成多个分隔室，它们是按被分隔室或复杂室的形式用隔板构成的；

(c)设置在该舱室上的，用于将气体分别供于特定分隔室的多个供气入口，而且为了供应还原和碳化气体，将供气管线与各供气入口相连；其中每条供气管线具有控制气体压力和气体流量的气流控制阀；

(d)一个或两个以上，具有急冷塔和冷却器及用于加热气体的预热器的气体环流回路，所述急冷塔和冷却器用于去除废气中所含的粉尘及减少废气中所含的水蒸汽，其中，该废气经由急冷塔、冷却器和预热器返回该舱室；

(e)经其将氢气及含碳气体，如甲烷供往气体环流回路的供气设备；该工艺并且还包括使该气体以如下方式与从反应器侧壁加入的粒状氧化铁反应的步骤：

引自该反应器底部的高温和高压气体使氧化铁浮动和流态化，然后经由既可位于所述隔板上部也可位于其下部的连通空间将其从上游侧分隔室运往下游侧分隔室，而最后将产生的碳化铁从最后的分隔室排出。

2．权利要求1的生产碳化铁的工艺，其中用分隔板将舱室分成多个部分，而每一分隔部分分别包括各自的供气入口。

3．权利要求2的生产碳化铁的工艺，其中分隔板以这样一种方式装在该舱室上部：所述的分隔板仅将该舱室上部分成多个部分。

4．权利要求2的生产碳化铁的工艺，其中从该舱室顶至其底装有分隔板，以便隔出各分隔部分。

5．权利要求2的生产碳化铁的工艺，其中从该舱室顶至其底装有分隔板，以便将该舱室分成多个部分，并且借助在该分隔板上的小孔使被分隔的部分彼此相通。

6．权利要求1的生产碳化铁的工艺，其中使供往下游侧分隔室的气体中所含的水蒸汽量大于供往上游侧分隔室的气体中所含的水蒸汽量。

7．权利要求6的生产碳化铁的工艺，其中通过从该反应器外部供应水蒸汽来增加供往下游侧分隔室的气体中所含的水蒸汽量。

8．权利要求6的生产碳化铁的工艺，其中，以如下方式提高供往下游侧分隔室的气体中所含水蒸汽量；调整气体环流回路中的急冷塔和冷却器的冷却运行，以减少被所述急冷塔和冷却器去除的水蒸汽量。

9．权利要求1的生产碳化铁的工艺，使供往下游侧分隔室的气体中所含的烃气或一氧化碳气比供往上游侧分隔室的气体中所含的该种气体少。

10．权利要求9的生产碳化铁的工艺，其中通过从反应器外部供以烃气或一氧化碳气使供往上游侧分隔室的气体中所含的烃气或一氧化碳气的量增加得大于供往下游侧分隔室的气体中所含的该类气体的量。

11．权利要求4的生产碳化铁的工艺，其中使供往下游侧分隔室的气体的单位面积流量小于供往上游侧分隔室的气体的单位面积流量。

12．权利要求1的生产碳化铁的工艺，其中使供往下游侧分隔室的气体的温度低于供往上游侧分隔室的气体的温度。

13．权利要求12的生产碳化铁的工艺，其中以如下方式使供往下游侧分隔室的气体的温度低于供往上游侧分隔室的气体的温度：将低温气体与排自气体环流回路中的预热器的气体混合。

14．权利要求13的生产碳化铁的工艺，其中该低温气体是供往预热器的气体的一部分。

15．权利要求13的生产碳化铁的工艺，其中该低温气体供自反应器外部。

16．权利要求12的生产碳化铁的工艺，其中使下游侧分隔室中的流化床的温度在500-600℃的范围内。

17．权利要求16的生产碳化铁的工艺，其中通过仅降低供往下游侧最后的分隔室的气体的温度使下游侧最后的分隔室中的流化床温度在500-600℃的范围内。