[实用新型]一种制备金属铝的装置

权利要求书

1.一种制备金属铝的装置，其特征在于，包括燃烧系统、反应系统、冷凝系统和真空系统，其中，

所述燃烧系统包括燃烧室和蓄热室，并与所述反应系统连接，为反应提供热量；

所述反应系统包括反应室和AlCl₃升华罐，所述反应室的周围环绕布置有所述燃烧室，所述AlCl₃升华罐与所述反应室连接，其生成的气态AlCl₃进入所述反应室发生氯化反应；

所述冷凝系统包括金属铝冷凝罐和AlCl₃冷凝罐，用于将产物金属铝与产物三氯化铝分别收集，其中，所述金属铝冷凝罐与所述反应室连通，所述AlCl₃冷凝罐与所述金属铝冷凝罐连接；所述真空系统与所述冷凝系统的AlCl₃冷凝罐相接，用于使所述反应系统及冷凝系统处于真空状态，反应在真空条件下发生。

2.如权利要求1所述的一种制备金属铝的装置，其特征在于，所述燃烧系统为蓄热式燃烧系统，采用单蓄热或者双蓄热的燃烧方式；所述蓄热室与所述燃烧室相连。

3.如权利要求2所述的一种制备金属铝的装置，其特征在于，所述燃烧系统还包括助燃风管道、燃气管道和烟气管道，所述蓄热室的气体入口分别与所述助燃风管道和/或者燃气管道连接，所述蓄热室的烟气出口与所述烟气管道连接，所述蓄热室的烟气入口与所述燃烧室连接。

4.如权利要求3所述的一种制备金属铝的装置，其特征在于，所述燃烧系统还包括燃气三通换向阀和/或助燃风三通换向阀，其中，所述燃气三通换向阀分别与燃气管道、烟气管道和蓄热室连接，所述助燃风三通换向阀分别与助燃风管道、烟气管道和蓄热室连接。

5.如权利要求1所述的一种制备金属铝的装置，其特征在于，所述燃烧室上布置有一对或多对烧嘴，所述烧嘴与燃烧室内腔圆周呈切线布置，并与所述蓄热室连接。

6.如权利要求3所述的一种制备金属铝的装置，其特征在于，所述助燃风管道内通入的助燃风为空气或富氧空气，燃气管道通入的燃气为天然气、焦炉煤气、水煤气、热解煤气或石油液化气。

7.如权利要求1所述的一种制备金属铝的装置，其特征在于，所述反应室下部设有分布器，用于将AlCl₃升华罐中生成的气态AlCl₃进行均匀分布后，进入所述反应室发生氯化反应。

8.如权利要求1所述的一种制备金属铝的装置，其特征在于，所述反应室为圆柱形坩埚，原料置于所述反应室内；所述原料为含氧化铝的铝土矿与碳质还原剂，其中原料中氧化铝与碳质还原剂的比例为1:(3-5)，所述碳质还原剂为石墨、煤、兰炭或生物质炭。