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申请/专利权人：内蒙古科技大学

摘要：本发明公开了一种热解焦油气粉焦分离耦合铁矿磁化焙烧反应器及其应用，属于煤炭深加工机械设备技术领域；本发明研究设计了一种热解焦油气‑粉焦分离耦合铁矿磁化焙烧反应器，以及应用该反应器设计研究出一种利用低阶粉煤热解与赤（褐）矿石磁化还原的一体化技术，此技术使粉煤中低温热解的油气尘分离、弱磁性铁氧化矿物的磁化焙烧和重质焦油催化裂解为轻焦油同时在一个设备上完成，本设备和工艺流程连贯有序，资源利用合理，极大地节约了资源，对节能降耗具有重大意义。

主权项：1.一种热解焦油气粉焦分离耦合铁矿磁化焙烧反应器的应用，其特征在于：所述反应器为竖式、三段式错流床结构，反应器自上而下由上部的预热段、中部的反应段、下部的冷却段组成；反应器的顶部设置有顶进料口，顶进料口处安装有第一关风器；预热段与反应段之间安装有第二关风器；反应段与冷却段之间安装有第三关风器；反应器的底部设置有底出料口，底出料口处安装有第四关风器；所述的反应段中部侧面设置有热解气进气口和热解气出气口，热解气进气口和热解气出气口相对；反应器反应段上的热解气进气口和热解气出气口处均安装有向反应器外延伸的喇叭状的导气壳，导气壳位于反应器一侧开口比远离反应器一侧的开口大；反应器的预热段设置有对预热段进行加热的加热装置；反应器的冷却段设置有对冷却段进行冷却降温的降温装置；将反应器与低阶粉煤热解炉联合使用，低阶粉煤热解炉对低阶煤进行热加工处理得到焦油气和半焦产品，大部分半焦产品从低阶粉煤热解炉下端的出料口排出，焦油气、小颗粒粉焦通过管道输送至旋风除尘器；在旋风除尘器内，在重力和离心力作用下，较大颗粒粉焦经旋风除尘器底端的出料口排出，得到的焦油气和细粒粉焦从上方出口、经管道输送至反应器的反应段，从反应段的热解气进气口进入、从热解气出气口排出；与此同时，赤铁矿和褐铁矿原矿经破碎筛分处理成粒度为1mm-3mm的合格粒级赤铁矿和褐铁矿颗粒，合格粒级赤铁矿和褐铁矿颗粒通过上料装置输送至反应器顶进料口处，通过第一关风器控制合格粒级赤铁矿和褐铁矿颗粒的进料量；合格粒级赤铁矿和褐铁矿颗粒在预热段加热至500℃-600℃；之后，打开预热段与反应段之间的第二关风器，500℃-600℃的合格粒级赤铁矿和褐铁矿颗粒进入反应段与300℃-500℃的焦油气和细粒粉焦相遇并反应；具体反应如下： ， ， ；通过上述反应就使弱磁性的赤铁矿转变成为强磁性的磁铁矿；褐铁矿在加热到一定温度后开始脱水，变成赤铁矿石，按上述反应被还原成磁铁矿；同时，细粒粉焦被铁矿料层过滤,赤铁矿颗粒又促进了重质焦油的裂解以及含氧化合物的转化，促进了轻焦油的产生；洁净的焦油气通过管道排出到煤焦油冷凝系统，进一步分离出煤气和焦油；接下来，再打开反应段与冷却段之间的第三关风器；反应后的固体产物进入冷却段冷却降温到400摄氏度以下；再打开反应器底部的第四关风器，产物与空气接触，氧化成强磁性的磁赤铁矿；其化学反应如下： ；强磁性的磁赤铁矿经球磨分级、弱磁选分离为磁选精矿和磁选尾矿。

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