[發(fā)明專利]回轉(zhuǎn)窯以及利用該回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)金屬氫化物的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN107091569A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈會(huì)平
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊新華能源環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F27B7/02
• 分類號(hào): F27B7/02;F27B7/20;F27B7/22;F27B7/32;F27D1/04;C01B32/942;C01B6/04;C01B32/50;C04B2/10;C04B7/36
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)窯領(lǐng)域，具體的說是一種回轉(zhuǎn)窯以及利用該回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)金屬氫化物的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氫能以其燃燒效率高、燃燒產(chǎn)物潔凈、易于低成本儲(chǔ)存運(yùn)輸以及用途多樣化等突出特點(diǎn)，被認(rèn)為是新世紀(jì)的重要二次能源。氫氣大規(guī)模經(jīng)濟(jì)地制取、安全高效的儲(chǔ)存運(yùn)輸已是亟待解決的問題。當(dāng)今，工藝實(shí)際應(yīng)用的氫氣儲(chǔ)存運(yùn)輸方法主要是高壓容器、液氫儲(chǔ)罐和金屬氫化物儲(chǔ)氫器。用金屬氫化物儲(chǔ)存運(yùn)輸氫氣的突出優(yōu)點(diǎn)是安全性好、單位重量的儲(chǔ)氫密度遠(yuǎn)高于高壓容器和液氫儲(chǔ)罐。并且由于金屬氫化物本身還具有其它功能：例如進(jìn)行氫氣的提純、分離機(jī)回收，作為氫氣壓縮以及能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的介質(zhì)等，因此其技術(shù)發(fā)展備受關(guān)注。尤其是以氫作為燃料的燃料電池在汽車、助動(dòng)車、摩托車、通訊、電腦、攝像機(jī)、電動(dòng)工具以及軍事裝置等應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展使金屬氫化物作為隨車或移動(dòng)式儲(chǔ)氫載體具有很大的市場前景。

另一方面，回轉(zhuǎn)窯是工業(yè)爐窯中應(yīng)用較廣泛的一種新型爐窯，具有受熱均勻、熱效率高、可連續(xù)生產(chǎn)、產(chǎn)品煅燒質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于冶金、化工、建筑耐火材料、環(huán)保等工業(yè)。通常，回轉(zhuǎn)窯由筒體、支撐裝置、傳動(dòng)裝置、窯頭、窯尾和密封裝置組成，筒體具有一定傾斜角度且可進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，物料從窯尾在筒體空心窯膛內(nèi)既沿圓周方向翻滾又沿軸向（從高端向低端）移動(dòng)，窯頭燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣從窯膛中穿過煅燒或還原物料。這樣，由窯尾至窯頭形成了由低溫到高溫，再由高溫到較低溫度的溫度分布，亦即形成了3個(gè)溫度不同且首尾相連的溫度帶。在窯尾低溫帶上，物料處于預(yù)熱升溫階段，稱為預(yù)熱帶；在與之相連的高溫帶上物料處于復(fù)雜的物理化學(xué)變化和結(jié)構(gòu)重排階段，稱為煅燒帶；在靠近窯頭的低溫帶上物料處于冷卻降溫階段，稱為冷卻帶。

回轉(zhuǎn)窯加熱物料過程中，被加工物料和燃燒在同一窯膛運(yùn)行，燃料中的有害物質(zhì)附著在被煅燒或還原物料上，同時(shí)燃燒產(chǎn)生的灰塵落在物料上，影響煅燒或還原產(chǎn)品的質(zhì)量；另外，燃燒后的煙氣與物料分解產(chǎn)生的工藝氣體混合在一起，不利于石灰石煅燒副產(chǎn)品二氧化碳的回收和利用，因此不能直接用于進(jìn)行焦化、煤氣化或蘭炭生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種回轉(zhuǎn)窯以及利用該回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)金屬氫化物的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種回轉(zhuǎn)窯，包括窯體、支撐裝置、傳動(dòng)裝置、窯頭、窯尾和密封裝置，所述窯體包括鋼結(jié)構(gòu)、以及沿鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)壁砌筑或澆注的耐火材料，窯頭設(shè)置燃燒器和物料出口，窯尾設(shè)置尾氣出口和物料入口，所述窯體內(nèi)的全部耐火材料為砌筑的高溫耐火磚，或者窯體的煅燒帶的、或者窯體的煅燒帶和冷卻帶的、或者窯體的煅燒帶的內(nèi)圈的、或者煅燒帶和冷卻帶的內(nèi)圈的耐火材料為砌筑的高溫耐火磚。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述窯尾連接一豎窯，豎窯的窯膛內(nèi)設(shè)置若干豎直/橫向/斜向/環(huán)形的、由導(dǎo)熱性耐火磚和/或?qū)嵝愿邷夭牧掀鲋蛑谱鞯摹⑴c窯膛彼此隔絕的預(yù)熱通道；窯尾的燃燒尾氣通過尾氣出口從豎窯底部連通到豎窯及預(yù)熱通道之間的窯膛；預(yù)熱通道的頂部入口設(shè)置連接物料倉的氣流輸送噴槍，預(yù)熱通道的下端出口連接一物料分離器，物料分離器設(shè)置氣體出口和固體出口，固體出口的物料通過輸送器連通到窯尾的物料入口；所述預(yù)熱通道內(nèi)通過以氣流輸送的方式運(yùn)輸粉狀或顆粒狀的物料，物料是有機(jī)物、或無機(jī)物、或有機(jī)混合物、或無機(jī)混合物、或有機(jī)物和無機(jī)物的混合物，輸送氣體是任意氣體，物料在輸送過程中煅燒、分解或還原反應(yīng)。

所述高溫耐火磚的耐熱溫度為1000-3000℃；所述窯體的耐火材料砌筑為具有間壁通道的結(jié)構(gòu)，內(nèi)圈的耐火材料作為內(nèi)筒，外圈的耐火材料與鋼結(jié)構(gòu)作為外筒，內(nèi)筒與外筒之間形成間壁通道，間壁通道的間隙內(nèi)設(shè)置支撐內(nèi)筒與外筒的耐火材料支撐；所述間壁通道內(nèi)通過以氣流輸送的方式運(yùn)輸粉狀或顆粒狀的物料，物料是有機(jī)物、或無機(jī)物、或有機(jī)混合物、或無機(jī)混合物、或有機(jī)物和無機(jī)物的混合物，輸送氣體是任意氣體，物料在輸送過程中煅燒、分解或還原反應(yīng)。

所述回轉(zhuǎn)窯用于電石、黑色金屬、有色金屬的單獨(dú)生產(chǎn)，或者用于電石與黑色金屬、電石與有色金屬的混合生產(chǎn)。

利用上述回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)金屬氫化物的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，

包括石灰生產(chǎn)子系統(tǒng)；煤粉生產(chǎn)子系統(tǒng)；電石生產(chǎn)子系統(tǒng)，設(shè)置回轉(zhuǎn)窯或者回轉(zhuǎn)窯及豎窯；金屬鎂生產(chǎn)子系統(tǒng)，設(shè)置菱鎂礦/白云石支路、電石支路、石英砂支路、間壁回轉(zhuǎn)鎂窯、以及粗鎂錠處理單元；余熱利用和氣體回收子系統(tǒng)，設(shè)置荒煤氣處理單元和高濃度二氧化碳處理單元；金屬儲(chǔ)氫子系統(tǒng)，設(shè)置鎂顆粒進(jìn)料單元、反應(yīng)設(shè)備、金屬氫化物后處理單元。