[发明专利]碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置及其使用方法

权利要求书

1.一种碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置，其特征在于，该碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置包括金属蒸气制备系统、气相吸收分离系统、固态或液态金属冷凝系统和多功能连接管道；

其中，气相吸收分离系统包括第一气相吸收分离系统和第二气相吸收分离系统；在气相吸收分离系统中设置有CO和CO₂气体吸收剂；

多功能连接管道包括第一支路多功能连接管道、第二支路多功能连接管道、第三支路多功能连接管道和第四支路多功能连接管道；

金属蒸气制备系统通过第一支路多功能连接管道和第一气相吸收分离系统连接，金属蒸气制备系统还通过第二支路多功能连接管道和第二气相吸收分离系统连接，第一气相吸收分离系统通过第三支路多功能连接管道和固态或液态金属冷凝系统连接；第二气相吸收分离系统通过第四支路多功能连接管道和固态或液态金属冷凝系统连接。

2.根据权利要求1所述的碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置，其特征在于，固态或液态金属冷凝系统分为第一固态或液态金属冷凝系统和第二固态或金属液态冷凝系统；

第一气相吸收分离系统通过第三支路多功能连接管道和第一固态或液态金属冷凝系统连接，第二气相吸收分离系统通过第四支路多功能连接管道和第二固态或液态金属冷凝系统连接。

3.根据权利要求1或2所述的碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置，其特征在于，金属蒸气制备系统为密闭的炉体，其设置有加热装置，其中，加热装置的加热方式采用电阻加热、电弧加热、感应加热、微波加热、燃气外加热中的一种方式。

4.根据权利要求1或2所述的碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置，其特征在于，气相吸收分离系统设置加热装置，加热装置的加热方式为电阻加热、电弧加热、感应加热、微波加热、燃气外加热中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置，其特征在于，多功能连接管道为具有调温功能的多功能连接管道；

所述的第一支路多功能连接管道上设置有第一阀门，在第二支路多功能连接管道上设置有第二阀门，第三支路多功能连接管道上设置有第三阀门，在第四支路多功能连接管道上设置有第四阀门。

6.根据权利要求5所述的碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置，其特征在于，碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置上还设置有检测系统和控制系统，检测系统包括吸收剂质量检测系统和气相中CO和CO₂含量检测系统，吸收剂质量检测系统和控制系统连接，用于对气体吸收剂进行称重，并将称量的质量传输至控制系统；气相中CO和CO₂含量检测系统设置在气相吸收分离系统的出口，并和控制系统连接，气相中CO和CO₂含量检测系统用于检测CO和CO₂气体的含量并将检测数据传输至控制系统，控制系统和多功能连接管道上的阀门分别连接，控制系统根据检测的数据和设置的数据进行对比，当满足以下条件之一，则对第一阀门和第二阀门的开闭，以及第三阀门和第四阀门的开闭分别进行切换：

条件一：当气相中CO和CO₂含量检测系统检测的CO和CO₂气体的含量超过0.5％时；

条件二：当吸收剂质量检测系统检测的气体吸收剂质量超过其完全吸收CO或CO₂后增加质量的80％时。

7.根据权利要求1或2所述的碳热还原冶炼活泼的高蒸气压金属的装置，其特征在于，所述的CO和CO₂气体吸收剂为金属碳化物。