一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统技术方案

技术编号:29517490 阅读:23 留言:0更新日期:2021-08-03 15:02
本发明专利技术公开了一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统,包括物料输送子系统、还原反应子系统、锌处理子系统和铁处理子系统,物料输送子系统用于输送还原反应子系统反应所需的物料;还原反应子系统包括用于接收物料输送子系统所输送物料且用于在其内部发生还原反应的还原反应器;锌处理子系统包括第一氧化反应器和气体储罐;铁处理子系统包括第二氧化反应器、储氢罐、第二研磨机和磁选机。本发明专利技术以电炉粉尘作为循环介质,实现了把太阳能储存到气体燃料中,利用还原反应器以及氧化反应器获得高品位的Fe3O4和CO、H2等可燃气体,同时完成实现电炉粉尘的资源化处理利用的结合,系统过程能耗低、环保清洁无环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统
本专利技术涉及电炉粉尘的处理
以及太阳能储能领域,具体涉及一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统。
技术介绍
我国电炉炼钢粉尘产量大、回收价值高,目前我国电炉炼钢粉尘的产量已经超过100万吨,其中大部分都被堆积填埋,只有小部分被回收处理。电炉粉尘中含有大量的Fe和Zn,若能将其充分回收利用,可缓解我国目前资源日益紧张的状况。电炉粉尘的回收处理方法包括:固化和稳定技术、返回烧结、湿法提取、火法工艺,其中火法工艺相对其他工艺较为成熟,但需要用焦炭等提供热源。太阳能是一种可再生能源,且储量大,尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达173000TW,相当于500万吨煤,若能有效地利用太阳能,可适量减少我国目前的燃煤需求,缓解能源紧缺的现状。太阳能的光热利用是通过平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等太阳能收集装置吸收太阳能,再把热量传递到导热油或者热水进行利用。太阳能热化学转换系统则是把太阳能热能促使某物质发生化学反应,把太阳能转化化学能储存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统,其特征在于:包括物料输送子系统、还原反应子系统、锌处理子系统和铁处理子系统,/n物料输送子系统用于输送还原反应子系统反应所需的物料;/n还原反应子系统包括用于接收物料输送子系统所输送物料且用于在其内部发生还原反应的还原反应器(6),且还原反应器(6)中发生还原反应时由太阳能聚光器(25)提供热量形成还原所需温度;/n锌处理子系统包括第一氧化反应器(16)和气体储罐(21),第一氧化反应器(16)的混合气体入口与还原反应器(6)相通,第一氧化反应器(16)中的固体产物回输至物料输送子系统循环,第一氧化反应器(16)的气体产物出口与气体储罐(...

【技术特征摘要】
1.一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统,其特征在于:包括物料输送子系统、还原反应子系统、锌处理子系统和铁处理子系统,
物料输送子系统用于输送还原反应子系统反应所需的物料;
还原反应子系统包括用于接收物料输送子系统所输送物料且用于在其内部发生还原反应的还原反应器(6),且还原反应器(6)中发生还原反应时由太阳能聚光器(25)提供热量形成还原所需温度;
锌处理子系统包括第一氧化反应器(16)和气体储罐(21),第一氧化反应器(16)的混合气体入口与还原反应器(6)相通,第一氧化反应器(16)中的固体产物回输至物料输送子系统循环,第一氧化反应器(16)的气体产物出口与气体储罐(21)相通;
铁处理子系统包括第二氧化反应器(9)、储氢罐(15)、第二研磨机(10)和磁选机(11),第二氧化反应器(9)的固体物料入口与还原反应器(6)的固体产物出口相通,第二氧化反应器(9)的气体产物出口与储氢罐(15)相通,第二研磨机(10)的入口与第二氧化反应器(9)的固体产物出口相通,磁选机(11)的铁氧化物出口与物料输送子系统相通。


2.根据权利要求1所述的一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统,其特征在于:物料输送子系统包括第一风机(2)、用于提供甲烷的甲烷储存罐(1)、用于储存第一氧化反应器(16)中产生的固体物料的第一固体物料储存罐(3)、用于提供电炉粉尘的电炉粉尘储存罐(4)和用于储存第二氧化反应器(9)中产生的铁类固体物料的第二固体物料储存罐(5),甲烷储存罐(1)、第一固体物料储存罐(3)、电炉粉尘储存罐(4)和第二固体物料储存罐(5)均通过管道与还原反应子系统连通,且所储存的物料在第一风机(2)的风力下输送至还原反应子系统。


3.根据权利要求1所述的一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统,其特征在于:还原反应器(6)包括混合物料进口管道(6-2)和与混合物料进口管道(6-2)相通的分离腔体(6-6),混合物料进口管道(6-2)上开设有用于让太阳能入射的入射窗(6-1),分离腔体上设置有与混合物料进口管道(6-2)的出口相通的气体产物出口(6-3)和固体产物出口(6-4)。


4.根据权利要求3所述的一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统,其特征在于:混合物料进口管道(6-2)为盘旋管道,管道与水平线的夹角为30°-40°,两条管道之间连接的圆弧管道弧度为90°,入射窗(6-1)位于太阳能聚光器的聚光中心线上。


5.根据权利要求1所述的一种电炉粉尘作为循环介质的太阳能热化学能量转化系统,其特征在于:还原反应子系统还包括第一冷却器(7)和第一锁气...

【专利技术属性】
技术研发人员:楼波梁证隆余争晓闫睿杨维枝黎俊杰
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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