[发明专利]一种高温熔融载热体和二氧化碳及碳粉还原一氧化碳合成气的方法

权利要求书

1.一种高温熔融载热体和二氧化碳及碳粉还原一氧化碳合成气的方法，其特征是包括如下步骤：

1)包括高温熔融载热体储存区、热辐射区、造粒相变区或还原区、颗粒高温冷却区、颗粒低温冷却区组成的系统；

2)包括二氧化碳气体给颗粒高温冷却区循环换热系统；

3)包括二氧化碳吸收高温熔融载热体相变潜热被还原成一氧化碳气体及通过高温熔融载热体热辐射区纯化系统即还原系统；

4)包括流量控制系统；

5)包括二次换热产生的热量回收系统；

所述步骤1)高温熔融载热体经炉口放出进入储罐即储存区，在储罐下部形成的扇形热带雨林隧道上部、储罐下部开数十个小口接入带牙口的U型管，高温熔融载热体沿着牙口下泄形成串珠或柱状流体，对周围空间形成热辐射，热带雨林隧道底部收集的高温熔融载热体经下流槽及通气管道下流，高温熔融载热体进入造粒空间旋转杯、在旋转杯的旋转使高温熔融载热体通过旋转杯上部开有多孔、多角度、多层面的孔道被离心甩出，形成微小液滴放出潜热后形成固相小颗粒及形成固相小颗粒云状球团体，这个小颗粒云状球团体所占用的空间形成造粒空间，小颗粒下落至缓冲空间由循环二氧化碳气体冷却高温小颗粒，经冷却的小颗粒离开缓冲空间再进入颗粒低温冷却区，由锅炉列管中的水吸收外围小颗粒的热量升温并汽化产生蒸汽，冷却后的小颗粒经放料阀离开系统；

所述的步骤2)二氧化碳气体在颗粒高温冷却区形成的缓冲空间下部切向进入旋转吸收小颗粒的显热，吸收热量后的大部分二氧化碳气体由缓冲空间上口下部内侧通过管道离开，高温二氧化碳气体进入旋风分离器，高温二氧化碳气体再进入换热锅炉及低温换热锅炉，冷却后的二氧化碳气体与新进入系统的二氧化碳气体混合一同进入循环增压风机，出增压风机带压的二氧化碳气体再通过管道分别进入各缓冲空间，达到循环换热冷却固相小颗粒；

所述的步骤3)由缓冲空间上口进入到造粒空间的部分二氧化碳气体及喷入的碳粉混合一同上穿进入小颗粒云状球团体，二氧化碳气体及碳粉不断的吸收热量升温至还原温度瞬间被还原成一氧化碳，吸收了高温熔融载热体的相变潜热及显热，还原的一氧化碳气体离开小颗粒云状球团体、离开造粒空间主还原区向上进入下流槽及通气管道、热带雨林隧道纯化微量的二氧化碳气体被还原为一氧化碳合成气，被纯化的气体即高纯的一氧化碳合成气离开热带雨林隧道即离开还原系统，进入旋风分离器，再进入换热锅炉及低温换热锅炉，换热冷却后的高纯一氧化碳合成气经引风机引出及增压进入一氧化碳气体流量控制系统及输出管道外输。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤4)流量控制系统：包括在线检测引风机出口外输气体中二氧化碳、一氧化碳、氧气、氢气含量，二氧化碳含量数值变换成电信号控制引风机、增压风机电机转数或电控阀门，即控制进入造粒空间的二氧化碳气体流量，并同时控制循环二氧化碳气体与新进入的二氧化碳气体混合一同进入循环增压风机及循环系统的流量、控制各碳粉及载气的喷入流量，氧气含量数值变换成电信号控制引风机、循环增压风机、电控阀门及系统安全的安全停车及安全开车。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤5)颗粒低温冷却区形成的余热锅炉列管空间中的颗粒与列管壁接触传热使列管中的水吸热升温并汽化产生蒸汽、颗粒高温冷却区形成的高温循环二氧化碳气体进入换热锅炉及低温换热锅炉间接把热量传递给锅炉列管中的水同样产生蒸汽、离开还原系统的高纯一氧化碳合成气进入换热锅炉及低温换热锅炉间接把热量传递给锅炉列管中的水同样产生蒸汽，即二次换热产生的热量回收系统。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是，高温熔融载热体是高炉熔渣、转炉熔渣、电炉熔渣、连铸连轧钢铁水、矿热炉产品及副产品：电石炉产品高温熔融电石、黄磷炉副产熔渣、熔融硅铁，熔融锰铁，熔融铬铁、熔融钨铁、熔融硅锰合金的熔融铁合金；二氧化碳气体包括钢铁冶金、烧石灰窑、燃煤及化工、医药、发酵排放的二氧化碳混合气体，或经富集形成含量高的二氧化碳气体；喷入碳粉是以冶金焦或焦末、燃煤、低阶煤、有机固废、塑料、轮胎、含碳材料，经研磨成的碳末即碳粉，用二氧化碳或一氧化碳气体做载体气喷吹碳粉，分别喷入缓冲空间、还原反应系统即造粒空间、下流槽及通气管道空间及热带雨林隧道空间；涉及蒸汽用水为软化锅炉用水级别。

5.如权利要求1所述的方法，其特征是，高温熔融载热体储存区、热辐射区、造粒相变区、颗粒高温冷却区涉及的工艺设备主要以密闭碳钢外壳内衬减胀层、隔热层、耐热耐腐层，工艺设备件数外形尺寸大小应与具体项目设计相对应。