一种太阳能还原炼铁的装置

摘要

本发明一种太阳能还原炼铁的方法和装置，所述装置包括太阳能光伏电池、风力发电机、电解池、氢气加热室、太阳能还原炉和气体处理设备。氢气加热室和还原炉装有聚光镜、定日镜和吸热设备构成的复合光学加热系统。太阳能还原炼铁的过程以电解水制备的氢气为还原剂，利用光热原理预热氢气和为氧化铁还原提供热量，将预热后的氢气通入太阳能还原炉进行还原反应生成铁并融化为铁水，剩余的氢气经净化处理后通过循环风机送入系统循环利用。利用太阳能还原炼铁，既节省不可再生能源，又避免CO2等温室气体的排放。电解氢不含有害杂质，以氢气作还原剂的还原炼铁过程还原需要的温度低，反应时间短，不产生二氧化碳，生产的还原铁的质量好。

主权项

一种太阳能还原炼铁的装置，包括还原炉和配套的进、出料设备，其特征是：所述还原炉为太阳能还原设备，太阳能还原设备包括复合光学加热系统和太阳能还原炉（12）；所述装置还设有风能或/和太阳能氢气发生设备、太阳能氢气加热设备和气体处理设备；所述风能或/和太阳能氢气发生设备包括光伏电池（23）、风力发电机（1）、电解池（2）、水箱（3）和氢气储罐（4），所述太阳能氢气加热设备包括复合光学加热系统和氢气加热室（11）；电解池的氢气发生管（8）连接到氢气储罐，氢气储罐连接到氢气加热室的氢气入口，氢气加热室氢气出口连接到太阳能还原炉的气体入口（21），太阳能还原炉的气体出口（20）通过气体处理设备（15）、循环风机（14）连接到氢气加热室的氢气入口；所述氢气加热室（11）为密封扁长方体结构，氢气加热室内装有1～10层受热板，所述受热板为碳化硅吸热板（17），碳化硅吸热板阶梯式排布；氢气加热室的一端设有氢气入口管（16），另一端设有氢气出口管（18），光线入射方向装有光线接收玻璃（7）；所述太阳能还原炉（12）为偏置的半圆形结构，光线入射方向装有耐高温光线接收玻璃（7）；太阳能还原炉炉体设有偏置的转轴和斜向旋转驱动设备；所述电解池为金属镍板制成的筒状结构，电解池的阳极是镍板外筒，电解池的阴极为金属钯制成的氢气发生管（8）；所述气体处理设备（15）包括氢气冷凝器、除尘器和氢气分离器；所述复合光学加热系统由聚光镜（10）和定日镜（5）组成；所述聚光镜为抛物面玻璃镜，玻璃镜为单块玻璃结构或多个小单元弧形玻璃拼接而成的结构，玻璃镜的背面涂有水银材料；所述定日镜为平面结构，由单块镜片或多块镜片拼接构成，定日镜的底座装有液压驱动或电动装置，定日镜随着太阳的位置转动，太阳光反射到聚光镜。