質(zhì)，可被第一反應(yīng)室20和第二反應(yīng)室30上的截流組件收集并導(dǎo)出爐外。
[0065]因此，使用本發(fā)明提供的反應(yīng)器處理中、低品位磷礦石生產(chǎn)五氧化二磷，克服了現(xiàn)有技術(shù)的熱法制備磷酸的高能耗和污染環(huán)境的問題，并且使用本發(fā)明提供的反應(yīng)器尤其對中、低品位磷礦石的反應(yīng)狀態(tài)及反應(yīng)時間進(jìn)行控制，解決了物料出現(xiàn)熔融、結(jié)焦和堵塞的問題，可實現(xiàn)連續(xù)式生產(chǎn)。
[0066]實施例2
[0067]以使用本發(fā)明的反應(yīng)器I處理錳礦制取氧化錳為例。
[0068]由錳礦制取氧化錳的主要原理是軟錳礦(MnO2)在還原劑的作用下，加熱至700?100tC，高價氧化錳轉(zhuǎn)化成低價易于酸浸出的低價錳。反應(yīng)如下所示:
[0069]2Mn02+C = 2Mn0+C02 Δ Η>0
[0070]其中的炭還原劑也可用硅石、石灰石等還原劑替代。
[0071]進(jìn)入反應(yīng)器的原料需要經(jīng)過造煉。造煉的具體步驟為:將采集的中低品位錳礦石破碎后過篩，使錳礦石的顆粒直徑小于60目。再將還原劑與過篩后的錳礦一起放入造煉爐造煉，形成直徑為3?4_的小顆粒，作為原料備用。將錳礦和還原劑制成小顆粒主要是根據(jù)反應(yīng)爐的要求，該步驟有助于還原反應(yīng)過程原料顆粒的流化。
[0072]反應(yīng)開始前，需要從燃?xì)膺M(jìn)口管15引入燃?xì)?、從空氣?3引入助燃劑空氣。燃?xì)饨?jīng)燃燒頭14上的噴孔141噴出后，可與助燃劑空氣混合均勻，使燃?xì)膺M(jìn)行充分燃燒。同時，通過空氣管上方的探測口 12監(jiān)測燃燒室10內(nèi)燃?xì)獾娜紵隣顟B(tài)。當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到800°C左右時，開始投料。經(jīng)過造煉后的原料顆粒從進(jìn)料管21進(jìn)入反應(yīng)器的第一反應(yīng)室20，進(jìn)入的原料顆粒由從噴射拱11上的噴流通道111噴出的高溫高速氣體托起，懸浮于第一反應(yīng)室20，同時在800°C的高溫下進(jìn)行還原反應(yīng)。反應(yīng)完后的MnO通過第一反應(yīng)室20下方的排渣管24排出爐外。反應(yīng)生成的二氧化碳尾氣可從反應(yīng)器I頂端的出口管31導(dǎo)出爐外。另外，在反應(yīng)過程中生成的熔融態(tài)物質(zhì)，可被第一反應(yīng)室20的截流組件收集并導(dǎo)出爐外。
[0073]因此，使用本發(fā)明提供的反應(yīng)器處理錳礦石生產(chǎn)MnO，克服了現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器造成的高能耗和污染環(huán)境的問題，并且使用本發(fā)明提供的反應(yīng)器尤其對錳礦石的反應(yīng)狀態(tài)及反應(yīng)時間進(jìn)行控制，解決了物料出現(xiàn)熔融、結(jié)焦和堵塞的問題。
[0074]需要注意的是，上述具體實施例是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本發(fā)明的公開范圍并落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明說明書及其附圖均為說明性而并非構(gòu)成對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種流化反應(yīng)器(I)，所述反應(yīng)器(I)至少具有一燃燒室(10)和第一反應(yīng)室(20)，其特征在于，所述燃燒室(10)和所述第一反應(yīng)室(20)通過設(shè)置在所述燃燒室(10)頂部的噴射拱(11)彼此分隔開，使得所述燃燒室(10)內(nèi)經(jīng)燃燒產(chǎn)生的高溫氣體能夠通過設(shè)置在所述噴射拱(11)上的噴流通道(111)向上噴射入所述第一反應(yīng)室(20)，所述噴射入第一反應(yīng)室(20)的高溫氣體能夠用以將所述第一反應(yīng)室(20)的固體顆粒物料托起并進(jìn)行高溫加熱反應(yīng)。2.如權(quán)利要求1所述的流化反應(yīng)器(I)，其特征在于，所述噴射拱(11)是由耐火材料制成的拱形結(jié)構(gòu)；所述至少一個噴流通道(111)設(shè)置在所述噴射拱(11)中軸線附近的弧面上，并且所述噴流通道(111)的尺寸至少滿足所述燃燒室(10)內(nèi)燃料氣體膨脹后的氣體流速。3.如權(quán)利要求2所述的流化反應(yīng)器(I)，其特征在于，所述反應(yīng)器(I)還具有第二反應(yīng)室(30)，所述第一反應(yīng)室(20)經(jīng)加熱生成的中間產(chǎn)物隨高溫氣流上升至所述第二反應(yīng)室(30)，并且所述中間產(chǎn)物與所述第二反應(yīng)室(30)進(jìn)入的原料氣體繼續(xù)進(jìn)行高溫反應(yīng)；通過所述第一反應(yīng)室(20)上升的高溫氣流與所述第二反應(yīng)室(30)進(jìn)入的原料氣流形成穩(wěn)定的氣流界面以將所述第一反應(yīng)室(20)與所述第二反應(yīng)室(30)分隔開。4.如權(quán)利要求1至3之一所述的流化反應(yīng)器(I)，其特征在于，所述第一反應(yīng)室(20)和所述第二反應(yīng)室(30)分別具有收集粘流在爐壁上的熔融態(tài)物質(zhì)的截流組件，所述截流組件分別設(shè)置于所述第一反應(yīng)室(20)和所述第二反應(yīng)室(30)的底部，并且所述截流組件包括至少一個第一截流槽(22)和第一截流引出管(23)，以及至少一個第二截流槽(33)和第二截流引出管(34);其中， 所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)以徑向向內(nèi)突出的方式內(nèi)嵌于所述組合耐火材料層(50)，并且所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)的接口向上傾斜以接收粘流在爐壁的熔融態(tài)物質(zhì)； 所述第一截流引出管(23)和所述第二截流引出管(34)的開口向上傾斜并且所述第一截流引出管(23)和所述第二截流引出管(34)以其開口下沿分別與所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)的接口下沿對接的方式設(shè)置于所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)內(nèi)以將其所收集的熔融態(tài)物質(zhì)導(dǎo)出爐外。5.如權(quán)利要求1至3之一所述的流化反應(yīng)器(I)，其特征在于，所述燃燒室(10)底部沿中軸線方向設(shè)置有一燃?xì)膺M(jìn)口管(15)，在所述燃?xì)膺M(jìn)口管(15)的上端部設(shè)置有一燃燒頭(14);其中， 所述燃燒頭(14)由高溫耐火材料制成，并且所述燃燒頭(14)呈拱形結(jié)構(gòu)，在所述拱形燃燒頭(14)的弧面上按經(jīng)、瑋線方向間隔布置有多個直徑為6?12mm的噴孔(141); 所述燃燒頭(14)的四周還布置有至少兩個空氣管(13)，所述空氣管(13)上方配有至少一個探測口(12)，所述探測口(12)用于監(jiān)測所述燃燒室(10)的燃燒狀態(tài)。6.如權(quán)利要求1至3之一所述的流化反應(yīng)器(I)，其特征在于，所述反應(yīng)器(I)還包括由耐火成型料和耐火澆注料組合而成的組合耐火材料層(50)，所述組合耐火材料層(50)內(nèi)襯于所述反應(yīng)器(I)的外殼(40)，并且所述組合耐火材料層(50)的厚度為500?700mm。7.如權(quán)利要求1至3之一所述的流化反應(yīng)器(I)，其特征在于，所述第一反應(yīng)室(20)還包括至少一個進(jìn)料管(21)和至少一個排渣管(24);其中， 所述進(jìn)料管(21)位于所述第二反應(yīng)室(20)的截流組件下部并且所述進(jìn)料管(21)以其開口向下傾斜的方式設(shè)置于所述第一反應(yīng)室(20)的上部； 所述排渣管(24)位于所述第一反應(yīng)室(20)的截流組件下部并且所述排渣管(24)以其向上傾斜的開口下沿與所述噴射拱(11)的弧面對接的方式設(shè)置于所述第一反應(yīng)室(20)的下端。8.如權(quán)利要求1至3之一所述的流化反應(yīng)器(I)，其特征在于，所述燃燒室(10)和所述第一反應(yīng)室(20)的高溫為700?1350°C，所述第二反應(yīng)室(30)的高溫為700?1800°C。9.如權(quán)利要求3所述的流化反應(yīng)器(I)，其特征在于，所述第二反應(yīng)室(30)還包括至少一個出口管(31)和至少一個進(jìn)氣管(32);其中， 所述出口管(31)設(shè)置于所述第二反應(yīng)室(30)頂部沿中軸線的方向上用以導(dǎo)出反應(yīng)產(chǎn)物和/或排除尾氣； 所述進(jìn)氣管(32)設(shè)置于所述第二反應(yīng)室(30)的下部并且高于所述第二反應(yīng)室(30)的截流組件的位置用以導(dǎo)入原料氣體并與所述第一反應(yīng)室(20)上升至所述第二反應(yīng)室(30)的中間產(chǎn)物繼續(xù)參加反應(yīng)。10.一種利用前述權(quán)利要求之一的流化反應(yīng)器(I)處理礦石的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 造煉，將礦石破碎后再進(jìn)行造煉，形成固體顆粒作為原料； 加熱，反應(yīng)開始前，燃?xì)馔ㄟ^燃燒頭(14)與助燃劑混合燃燒以對所述反應(yīng)器(I)的第一反應(yīng)室(20)和第二反應(yīng)室(30)進(jìn)行加熱； 反應(yīng)，所述固體顆粒進(jìn)入第一反應(yīng)室(20)后被從噴射拱(11)上的噴流通道(111)向上噴出的氣體托起而懸浮于所述第一反應(yīng)室(20)發(fā)生第一步反應(yīng)，并且所述燃燒反應(yīng)和所述第一步反應(yīng)通過設(shè)置在所述燃燒室(10)頂部的噴射拱(11)彼此分隔開；和/或所述第一反應(yīng)室(20)生成的中間產(chǎn)物通過上升氣流進(jìn)入第二反應(yīng)室(30)并與從進(jìn)氣管(32)進(jìn)入的原料氣體在高溫下發(fā)生第二步反應(yīng)，并且所述第一步反應(yīng)和所述第二步反應(yīng)通過所述第一反應(yīng)室(20)上升的氣流與所述第二反應(yīng)室(30)進(jìn)入的原料氣體形成穩(wěn)定的氣流界面彼此分隔開； 產(chǎn)物收集和排渣，反應(yīng)完后的氣體產(chǎn)物和/或尾氣通過出口管(31)導(dǎo)出爐外，反應(yīng)完后的固體產(chǎn)物和/或尾渣通過排渣管(24)排出爐外。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種流化反應(yīng)器(1)，所述反應(yīng)器(1)至少具有燃燒室(10)和第一反應(yīng)室(20)，所述燃燒室(10)和所述第一反應(yīng)室(20)通過設(shè)置在所述燃燒室(10)頂部的噴射拱(11)彼此分隔開；所述燃燒室(10)內(nèi)經(jīng)燃燒產(chǎn)生的高溫氣體能夠通過設(shè)置在所述噴射拱(11)上的噴流通道(111)噴射入所述第一反應(yīng)室(20)，所述噴射入第一反應(yīng)室(20)的高溫氣體能夠用以將所述第一反應(yīng)室(20)的固體顆粒物料托起并進(jìn)行高溫加熱反應(yīng)。本發(fā)明提供的反應(yīng)器適用于中低品位礦石，克服了使用現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器造成的高能耗問題，本發(fā)明的反應(yīng)器尤其對中低品位礦石的反應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行控制，解決了物料出現(xiàn)熔融、結(jié)焦而造成排渣口堵塞的問題。
【IPC分類】B01J8/24
【公開號】CN105107435
【申請?zhí)枴緾N201510574108
【發(fā)明人】王濤, 劉鴻生, 盧成章, 陳文俊
【申請人】四川省明信投資有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月10日