[发明专利]一种使用气体还原剂催化石灰石还原分解制熟料并联产富含CO/H2

权利要求书

1.一种催化石灰石还原分解制熟料并联产富含CO/H₂的方法，其特征在于：采用氢气、富含甲烷气、氨气中的一种或两种以上的混合气作为还原剂，在反应器中催化所述还原剂与石灰石一步还原分解生成熟料，同时联产富含CO/H₂的气体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法采用金属和/或金属氧化物作为催化剂，所述金属为Fe、Mn、Cr、Ni、Cu、Co、合金钢中的一种或两种以上；所述金属氧化物为Fe₂O₃、Fe₃O₄、Mn₃O₄、MnO₂、Cr₂O₃、NiO、CuO、Co₃O₄、CaO、MgO、SiO₂、A1₂O₃、ZrO₂、铁矿石、锰矿石中的一种或两种以上。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述催化剂为Fe、Fe₂O₃、Fe₃O₄、CaO、铁矿石、锰矿石、合金钢中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述氢气来自化石资源的氢气、可再生电电解水得到的氢气、光解水得到的氢气；

所述富含甲烷气包括纯甲烷气、甲烷与低碳烷烃混合气、天然气、页岩气、水合物提取甲烷中的一种或两种以上混合气；

氢气、富含甲烷气、氨气中的一种或两种以上的混合气作为有效还原剂，与惰性气氛气体氮气、氦气、氩气中的一种或二种以上进行混合，其中有效还原剂在反应原料气中体积含量为5～100％，惰性气体的体积含量为0～95％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应器为流化床式，移动床式，旋流式、喷腾式、沸腾式的分解炉，带预热室分解炉，固定床式反应器，气氛平窑的一种或两种以上的组合；所述流化床式反应器包括下行并行流化床式和提升管反应器；优选为旋流式、喷腾式、沸腾式的分解炉或提升管反应器；

所述金属或金属氧化物催化剂包括一定粒度的颗粒、超细粉末、整体柱形式；

所述金属或金属氧化物催化剂可采用不同方式填装在反应器中，包括整体柱形式、涂覆在反应器壁、与石灰石原料直接混合、粉末单独进料于反应器中；

所述反应器的材质，包括石英、碳化硅、氧化锆、刚玉和合金钢中的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：反应压力为常压～3MPa；反应温度为300～1000℃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：反应压力为常压～1MPa；反应温度为300～500℃。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：反应压力为0.2～0.5MPa；反应温度为300～600℃。