CN103265964B - 一种高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，它包括加料装置，反应装置，分离装置及气体净化与收集装置；加料装置具有加料装置出料管；反应装置的底部具有反应装置出料口，顶部具有出气口和反应装置进料口；分离装置具有出渣口，且顶部还具有分离装置进料口；加料装置的加料装置出料管与反应装置顶部的反应装置进料口连通，反应装置底部的反应装置出料口与分离装置顶部的分离装置进料口连通；反应装置顶部的出气口与气体净化与收集装置连通。该装置通过高炉渣颗粒在反应装置中与生物质颗粒碰撞提供高温，促进生物质热解制气，最后将混合颗粒分离，分离出的高炉渣颗粒可用作建筑材料，分离出的生物质颗粒可用作炭质燃料，节能环保。

Description

一种高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置

技术领域

本发明属于冶金工程与能源回收技术领域，涉及高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置。

背景技术

钢铁工业是我国国民经济发展的重要基础产业，中国钢铁工业自20世纪90年代以来快速发展，2012年粗钢产量达到7.16亿t，约占世界粗钢产量的46.3%，中国钢铁工业在世界有举足轻重的作用。钢铁产量的快速增长带来越来越多的固体废弃物。2010年中国钢铁工工业产生的固体废弃物总量约为3.8亿t，2011年达到4.3亿t，增长了13.2%。其中在固体废弃物中，高炉渣占了很大比重，2012年约占59.5%左右。高炉渣含有大量的热量，约占高炉总热耗的16%左右，1t高炉渣约含有1700MJ的热量，相当于58kg标准煤。以国内年产量为400万t钢铁厂为例，高炉排渣量约为120万t/a,可以回收的热量约为6.96万t标准煤。这些炉渣的特点是数量大，温度高，出炉温度大约为1450℃左右。

目前国内外在生产应用上处理高炉渣的方法基本是水淬法和干渣法。水淬法是在炉前用高压水将炉渣冲制成水渣，再经过渣水分离，冲渣水循环使用，成品水渣用作水泥原料，混泥土骨料。干渣法是将高炉渣放进干渣坑用空气冷却，并在渣层表面洒水，采用多层薄层放渣法，冷却后破碎成适当粒度的致密渣块。

   我国当前高炉渣主要的处理方法是水淬法，水淬法消耗大量的水资源，在炼铁环节，冲渣耗水量约占该工序水总消耗量的50%以上。以2012年为例，我国生铁产量为6.57亿t，按生产每吨生铁产生300Kg高炉渣计算，在冲渣水方面耗水将近2亿t，另外，高炉渣带走大量的热量，水淬法没有有效回收这部分热量。因此该方法不仅消耗大量水资源，没有有效的回收高炉渣显热，对大气也带来污染。

   针对熔渣显热回收的问题，国内外的专家学者作了许多研究，大体分为物理法与化学法两个方向。物理法主要运用介质加热的方法将熔渣的热量进行回收，从普遍的研究中，该方法的回收品位不高，效果不明显。化学法通过能量转换，可以使能量回收效率大大提高。目前国内外在化学法上，主要使用了可裂解的有机质作为反应的原料，制备可燃性气体。目前实验室中用于研究生物质与高炉渣颗粒反应的装置，主要通过热对流及热辐射的方式加热生物质达到热解的目的，生物质颗粒与高炉渣颗粒直接碰撞导热裂解因颗粒之间比重不同导致滞留时间不同而难以实现。

我国作为农业大国，农业生产中存在着资源严重浪费的现象，例如生物秸秆，很多农村地区采取燃烧的方式来获取能量，此种方法不仅效率低下而且污染环境。目前在生物质应用方面的国内外研究中，无外乎物理、化学及生物转化三种技术方式。物理转化将生物质直接变成固体成型燃料；化学转化分为直接燃烧、液化、气化和热解；生物转化催化反生成醇类物质。目前工业化生产中运用最广的是化学转化技术将生物质转化为有机气体、汽油等物质。

目前生物质热解制气是比较热门的研究，国内外热解制气的主要装置为流化床，利用高温水蒸气，空气，氧气，氢气等作为气化剂。由于流化床温度一般在1000℃以上，流化床供热需要有高品位的热源。流化床是外供热的反应装置，需要消耗大量的能量，而冶金工业产生的高炉渣出渣温度在1450℃，是高质量高品位热源，如何将两者联系起来是目前前言的研究方向。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种适合直接碰撞反应的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，能够实现高炉渣颗粒与生物质颗粒之间充分混合及碰撞反应，并且可以连续加料，适用连续性生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，它主要包括加料装置，反应装置，分离装置及气体净化与收集装置；所述加料装置具有加料装置出料管，且加料装置用于将高炉渣颗粒和生物质颗粒送入反应装置进行反应；所述反应装置的底部具有反应装置出料口，顶部具有出气口和反应装置进料口，且反应装置用于使高炉渣颗粒和生物质颗粒充分混合和接触反应；所述分离装置顶部具有分离装置进料口，分离装置还具有高炉渣颗粒出渣口和生物质颗粒出渣口，且分离装置用于将进入其中的混合颗粒进行分离；所述气体净化与收集装置用于对反应后的气体进行回收；所述加料装置的加料装置出料管与反应装置顶部的反应装置进料口连通，所述反应装置底部的反应装置出料口与分离装置顶部的分离装置进料口连通；反应装置顶部的出气口与气体净化与收集装置连通。

作为上述技术方案的优化，所述加料装置包括生物质颗粒加料器，高炉渣颗粒加料器和步进电机；所述生物质颗粒加料器具有“丁”字型的生物质颗粒送料管，所述生物质颗粒送料管的一端与步进电机的螺旋杆连接，另一端与所述加料装置出料管连通；所述高炉渣颗粒加料器具有高炉渣颗粒送料管，所述高炉渣颗粒送料管上设有流量控制阀，且与所述加料装置出料管连通。

所述反应装置包括球形容器、竖直反应管、金属棒、传动装置和电动机；所述球形容器的底部具有球形容器出料口，球形容器的顶部具有出气口，所述出气口与气体净化与收集装置连通，所述反应装置进料口位于球形容器（的顶部，且与加料装置的加料装置出料管连通；所述球形容器内设有上端开口，下端封闭的固定皿，所述固定皿上端开口与所述加料装置出料管相对，且能接住从加料装置出料管输出的高炉渣颗粒和生物质颗粒；所述固定皿的侧壁沿周向设有多个皿壁缺口，固定皿底部设有搅拌叶片，所述搅拌叶片与金属棒的一端固定连接，所述金属棒的另一端与传动装置的输出轴连接，所述传动装置的输入轴与电动机的输出轴连接；所述竖直反应管位于球形容器的下部，且与球形容器底部的球形容器出料口连通；所述金属棒设于竖直反应管内部；所述反应装置出料口位于竖直反应管的底部。

进一步地，所述竖直反应管由内外两层金属壳组成，所述外层金属壳的顶部与球形容器底部连接，外层金属壳的底部与分离装置顶部的分离装置进料口连通；所述内层金属壳内具有正向螺旋叶片；所述内层金属壳的顶部和底部分别与外层金属壳的顶部与底部可转动连接，且内层金属壳的顶部与球形容器底部的球形容器出料口相对，使经固定皿混合后的高炉渣颗粒和生物质颗粒进入内层金属壳内，所述内层金属壳的底部与传动装置的输出轴连接。

更进一步地，所述竖直反应管内还设有反向螺旋叶片。

所述竖直反应管的上部设有透视窗口。

作为优化，所述反应装置还包括多个热电偶，所述热电偶设于竖直反应管和球形容器的侧壁外部。

所述分离装置包括第一分离器和第二分离器；所述第一分离器内设有振动筛，所述振动筛网孔直径为2mm，且振动筛与反应装置出料口相对，所述振动筛将第一分离器分成相互独立的第一细料储存部分和第一粗料储存部分，所述第一细料储存部分用于储存透过振动筛的反应后的生物质颗粒，所述第一粗料储存部分用于储存不能透过振动筛的反应后的高炉渣颗粒和生物质颗粒；所述分离装置进料口位于第一分离器的顶部，所述第一分离器的底部具有第一分离器出料口，且所述第一分离器出料口位于第一粗料储存部分；所述第二分离器包括鼓风器和分离网，所述第二分离器的顶部具有第二分离器进料口，第二分离器的侧壁具有出风管；所述鼓风器设于第二分离器的侧壁上，且鼓风器出风口位于第二分离器内，所述出风管管口与鼓风器的出风口相对，所述分离网设于第二分离器内，且用于将出风管管口挡住；所述第二分离器进料口与第一分离器出料口连通，所述高炉渣颗粒出渣口和生物质颗粒出渣口均设于第二分离器的底部， 高炉渣颗粒出渣口与第二分离器进料口正对，生物质颗粒出渣口位于高炉渣颗粒出渣口与分离网之间。

作为分离装置的优化，所述第二分离器的底部还具有弧形凸起，所述弧形凸起将鼓风器出风口的风导向第二分离器进料口，所述第二分离器的底部还具有斜凸起所述斜凸起位于高炉渣颗粒出渣口与生物质颗粒出渣口之间。

所述气体净化与收集装置包括顶部依次连通的焦油气分离器，二氧化碳过滤瓶和储气罐，所述焦油气分离器的顶部与反应装置的出气口连通。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置通过高炉渣颗粒在反应装置中与生物质颗粒碰撞提供高温，促进生物质热解制气，产生的气体从反应装置顶部进入气体净化与集气装置进行收集，通过反应装置后的混合颗粒进入分离装置进行分离，最后将高炉渣颗粒与生物质颗粒分离，分离出的高炉渣颗粒可用作建筑材料，分离出的生物质颗粒可用作炭质燃料。

2、本发明提供的装置结构简单，易于操作，适用于工业化生产

3、高炉渣在整个过程不发生化学反应，只充当热载体，回收了高炉渣的显热，不改变其化学性质，不影响其进一步作为水泥及混泥土的骨料应用；

4、热解产生高焓值得可燃性气体，使得生物质能品质得到升级，同时避免了直接燃烧造成的环境污染；

5、热解气可为高炉热风管高温热风提供热源，生物质炭可以作为高炉喷吹的炭质，替代焦炭，减低高炉冶炼成本；

6、相对以往的流化床生物质热解制气，本方法提供了一种无外热源，低能耗的生物质制气的途径，同时解决了生物质固体废弃物的堆放造成的污染。

7、本装置及方法同样可适用于城市垃圾热解无公害处理。

附图说明

图1为加料装置的结构示意图。

图2为生物质颗粒加料器的结构原理图。

图3为反应装置的结构示意图。

图4为固定皿放大结构示意图。

图5为气体净化与收集装置结构示意图。

图6为分离装置结构示意图。

图7为本发明的整体结构示意图。

图中，加料装置10，高炉渣颗粒加料器12，第一出料管13，生物质颗粒加料器14，生物质颗粒送料管15，流量控制阀16，步进电机18，螺旋杆182，螺旋杆槽184；

反应装置20，球形容器22，固定皿220，搅拌叶片222，皿壁缺口224，热电偶23，竖直反应管24，透视窗240，传动装置26，电动机28，金属棒29；

分离装置30，第一分离器32，振动筛320，第二分离器34，鼓风器340，弧形凸起342，高炉渣颗粒出渣口343，斜凸起344， 生物质颗粒出渣口345，分离网346，出风管348；

气体净化与收集装置40，焦油气分离器42，二氧化碳过滤瓶44，储气罐46。

具体实施方式

下面参照附图对本发明作进一步的详细说明。

一种高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，主要包括加料装置10，反应装置20，分离装置30及气体净化与收集装置40；气体净化与收集装置40包括顶部依次连通的焦油气分离器42，二氧化碳过滤瓶44和储气罐46，所述焦油气分离器42的顶部与反应装置20的出气口连通。

加料装置10具有加料装置出料管，加料装置10包括生物质颗粒加料器14，高炉渣颗粒加料器12和步进电机18；生物质颗粒加料器14具有“丁”字型的生物质颗粒送料管15，所述生物质颗粒送料管15的一端与步进电机18的螺旋杆182连接，另一端与所述加料装置出料管连通；所述高炉渣颗粒加料器12具有高炉渣颗粒送料管13，所述高炉渣颗粒送料管13上设有流量控制阀16，且与所述加料装置出料管连通。

具体实施时，可以将生物质颗粒送料管15作为一个加料装置出料管，“丁”字型的生物质颗粒送料管由相互连通的竖直管道和横向管道构成，生物质颗粒竖直管道进去横向的管道，横向的管道的一端与步进电机18的螺旋杆182连接，横向的管道的另一端与反应装置顶部的反应装置进料口连通，在步进电机18驱动的螺旋杆35的作用下，生物质颗粒沿着螺旋杆槽184慢慢沿着管壁进入反应装置，生物质颗粒加料器14加入的生物质颗粒的粒径小于2mm；

高炉渣颗粒送料管13作为一个加料装置出料管，高炉渣颗粒送料管的一端与反应装置顶部的反应装置进料口连通，高炉渣颗粒沿着高炉渣颗粒送料管13进去反应装置中，由流量控制阀16控制高炉渣颗粒的进入量，最好使进入反应装置时，生物质颗粒与高炉渣颗粒质量流量比为10~15，高炉渣颗粒加料器12加入的高炉渣颗粒粒径2~15mm，温度为980~1200℃。

反应装置20包括球形容器22、竖直反应管24、金属棒29、传动装置26和电动机28；球形容器22的底部具有球形容器出料口，球形容器22的顶部具有出气口，出气口与焦油气分离器42连通，反应装置进料口位于球形容器22的顶部，且与加料装置10的加料装置出料管连通；

所述球形容器22内设有上端开口，下端封闭的固定皿220，固定皿220上端开口与加料装置出料管相对，且能接住从加料装置出料管输出的高炉渣颗粒和生物质颗粒；固定皿220可以是直径为120mm，高度为65mm的圆柱体，固定皿220可以直接焊接球形容器22内，将进入反应装置的高炉渣颗粒和生物质颗粒全部接住，充分搅拌混合。固定皿220的侧壁沿周向设有多个皿壁缺口224，皿壁缺口224的高度可以为60mm，相邻两个皿壁缺口224间的弧长为10mm。皿壁缺口224的作用是用于将混合后的高炉渣颗粒和生物质颗粒外排到球形容器22内，再由球形容器22球形容器22底部的球形容器出料口进入竖直反应管24内进行反应。

固定皿220底部设有搅拌叶片222，搅拌叶片222与金属棒29的一端固定连接，具体实施时，搅拌叶片可以是三片，三片的一端连接，呈120°夹角发散状排布，在固定皿220封闭的下端设有一个供金属棒29一端穿过的小孔，金属棒29的穿过的小孔一端焊接在三片搅拌叶片的连接处。金属棒29的另一端与传动装置26的输出轴连接，传动装置26的输入轴与电动机28的输出轴连接；

竖直反应管24位于球形容器22的下部，且与球形容器22底部的球形容器出料口连通；金属棒29设于竖直反应管24内部；所述反应装置出料口位于竖直反应管24的底部。

竖直反应管24由内外两层金属壳组成，外层金属壳的顶部与球形容器22底部连接，外层金属壳的底部与分离装置30顶部的分离装置进料口连通；具体实施时，外层金属壳的顶部可以直接焊接在球形容器22底部，外层金属壳的底部可以直接焊接在分离装置30顶部的分离装置进料口周边，外层金属壳的主要起一个支撑的作用。

内层金属壳内具有正向螺旋叶片，为了进一步减缓高炉渣颗粒和生物质颗粒进入下降的速度，提高高炉渣颗粒和生物质颗粒在内层金属壳内的接触反应效率，竖直反应管24内还设有反向螺旋叶片，可根据具体情况设置两条或多条。内层金属壳的顶部和底部分别与外层金属壳的顶部与底部可转动连接，具体实施时，内层金属壳的顶部和底部可采用轴承分别与外层金属壳的顶部与底部连接，内层金属壳的顶部与球形容器22底部的球形容器出料口相对，使经固定皿220混合后的高炉渣颗粒和生物质颗粒进入内层金属壳内，内层金属壳的底部与传动装置26的输出轴连接。

竖直反应管24的上部设有透视窗口240，该透视窗口用于连接高速照相机观察混合颗粒碰撞的剧烈程度。

竖直反应管24和球形容器22的侧壁外部上设有多个热电偶23，热电偶23用于温度的测定，具体实施时，可在球形容器22侧壁的外部设置一个热电偶，在竖直反应管24侧壁的外部上、中、下分别设置热电偶。

分离装置30包括第一分离器32和第二分离器34；第一分离器32内设有振动筛320，振动筛320网孔直径为2mm，且振动筛320与反应装置出料口相对，振动筛320将第一分离器32分成相互独立的第一细料储存部分和第一粗料储存部分，第一细料储存部分用于储存透过振动筛320的反应后生物质颗粒，第一粗料储存部分用于储存不能透过振动筛320的反应后的高炉渣颗粒和生物质颗粒； 进入反应装置是高炉渣颗粒的粒径2~15mm，生物质颗粒的粒径小于2mm，在反应装置中进行接触反应时，高炉渣颗粒与生物质颗粒发生接触碰撞，高炉渣颗粒作为热载体，不发生化学反应且高炉渣颗粒强度较大不易破碎，因此高炉渣颗粒的粒径不变，生物质颗粒的粒径发生变化。

分离装置进料口位于第一分离器32的顶部，第一分离器32的底部具有第一分离器出料口，且所述第一分离器出料口位于第一粗料储存部分；

第二分离器34包括鼓风器340和分离网346，鼓风器340设于第二分离器34的侧壁上，且鼓风器340出风口位于第二分离器34内，第二分离器34的顶部具有第二分离器进料口，第二分离器进料口与第一分离器出料口连通；第二分离器34的侧壁具有出风管348；出风管348管口与鼓风器340的出风口相对，分离网346设于第二分离器34内，且用于将出风管348管口挡住；

出风管348管口与鼓风器340的出风口相对的目的是为了将从第二分离器进料口进入第二分离器34内的高炉渣颗粒和生物质颗粒混合颗粒中较轻的生物质颗粒吹向出风管348管口，在分离网346的阻挡的下，生物质颗粒不能进入出风管348，从而防止生物质颗粒进入出风管将出风管堵塞，生物质颗粒落下，最后从生物质颗粒出渣口345排出，具体实施时，最好使出风管348管口与鼓风器340的出风口正对。为了能阻挡生物质颗粒进入出风管348，分离网346的网孔直径应小于2mm。

高炉渣颗粒出渣口343和生物质颗粒出渣口345均设于第二分离器34的底部， 高炉渣颗粒出渣口343与第二分离器进料口正对，生物质颗粒出渣口345位于高炉渣颗粒出渣口343与分离网346之间。

从第二分离器进料口进入的高炉渣颗粒出渣口343和生物质颗粒的混合颗粒中，由于高炉渣颗粒的密度较大，因此，高炉渣颗粒进入第二分离器后直接从与第二分离器进料口正对的高炉渣颗粒出渣口343排出，密度相对较小的生物质颗粒被吹系向出风管348，在分离网346的阻挡的下，生物质颗粒落下，从生物质颗粒出渣口345排出。

鼓风器340将从第二分离器进料口进入的经过第一分离器分离后的高炉渣颗粒与生物质颗粒混合颗粒进行分散，更有利于混合颗粒的分离。

为了进一步提高第二分离器中对混合颗粒的分离效果，颗粒储存部分的底部具有弧形凸起342，弧形凸起342将鼓风器340出风口的风导向第二分离器进料口，第二分离器34的底部还具有斜凸起344斜凸起344位于高炉渣颗粒出渣口343与生物质颗粒出渣口345之间。弧形凸起342将鼓风器340出风口的风导向第二分离器进料口，加强了用于分离混合颗粒的风力，斜凸起344将高炉渣颗粒出渣口343与生物质颗粒出渣口345分开，尽可能地减少分离后出渣过程中高炉渣颗粒与生物质颗粒发生混合的可能性，最终达到彻底将高炉渣颗粒与生物质颗粒分离的效果，具体实施时，斜凸起344可以为设置在第二分离器的底部的斜挡板，弧形凸起342也可以采用曲面挡板。

在实际实例过程中，生物质颗粒与高炉渣颗粒质量流量比为10~15，高炉渣颗粒处理量为30~50kg/min装置加料为连续过程，颗粒可以实现密封作用；反应装置产生的气体主要为CO、CH₄与H₂,，混合气体通过净化装置除去焦油和CO₂回收于储气罐中，高炉渣颗粒热量回收效率为50%~60%，CO、CH₄、H₂组分的比例分别为32.5%，25%，7.5%。

以上述高炉渣颗粒热量回收效率为基础，以2010年我国产生的高炉渣为例，2010年我国高炉冶炼产生的高炉渣为2.6t，其热量折合约为1500万t标煤的发热量，如果高炉渣颗粒50%的热量能够回收，则相当节约了750万t的标准煤。此外，如果高炉渣颗粒与生物质颗粒反应热解制气，气体及反应后的炭可以就地用于高炉冶炼，降低高炉冶炼成本，再者，热解生物质可以降低因农作物焚烧引起的大气污染问题，达到节能减排的效果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，其特征在于：它主要包括加料装置（10），反应装置（20），分离装置（30）及气体净化与收集装置（40）； 

所述加料装置（10）具有加料装置出料管，且加料装置（10）用于将高炉渣颗粒和生物质颗粒送入反应装置（20）进行反应；

所述反应装置（20）的底部具有反应装置出料口，顶部具有出气口和反应装置进料口，且反应装置（20）用于使高炉渣颗粒和生物质颗粒充分混合和接触反应；

所述分离装置（30）顶部具有分离装置进料口，分离装置（30）还具有高炉渣颗粒出渣口（343）和生物质颗粒出渣口（345），且分离装置（30）用于将进入其中的混合颗粒进行分离； 

所述气体净化与收集装置（40）用于对反应后的气体进行回收；

所述加料装置（10）的加料装置出料管与反应装置（20）顶部的反应装置进料口连通，所述反应装置（20）底部的反应装置出料口与分离装置（30）顶部的分离装置进料口连通；反应装置（20）顶部的出气口与气体净化与收集装置（40）连通；

所述反应装置（20）包括球形容器（22）、竖直反应管（24）、金属棒（29）、传动装置（26）和电动机（28）；

所述球形容器（22）的底部具有球形容器出料口，球形容器（22）的顶部具有出气口，所述出气口与气体净化与收集装置（40）连通，所述反应装置进料口位于球形容器（22）的顶部，且与加料装置（10）的加料装置出料管连通；

所述球形容器（22）内设有上端开口，下端封闭的固定皿（220），所述固定皿（220）上端开口与所述加料装置出料管相对，且能接住从加料装置出料管输出的高炉渣颗粒和生物质颗粒；所述固定皿（220）的侧壁沿周向设有多个皿壁缺口（224），固定皿（220）底部设有搅拌叶片（222），所述搅拌叶片（222）与金属棒（29）的一端固定连接，所述金属棒（29）的另一端与传动装置（26）的输出轴连接，所述传动装置（26）的输入轴与电动机（28）的输出轴连接；

所述竖直反应管（24）位于球形容器（22）的下部，且与球形容器（22）底部的球形容器出料口连通；所述金属棒（29）设于竖直反应管（24）内部；

所述反应装置出料口位于竖直反应管（24）的底部。

2.如权利要求1所述的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，其特征在于： 

所述加料装置（10）包括生物质颗粒加料器（14），高炉渣颗粒加料器（12）和步进电机（18）；

所述生物质颗粒加料器（14）具有“丁”字型的生物质颗粒送料管（15），所述生物质颗粒送料管（15）的一端与步进电机（18）的螺旋杆（182）连接，另一端与所述加料装置出料管连通；

所述高炉渣颗粒加料器（12）具有高炉渣颗粒送料管（13），所述高炉渣颗粒送料管（13）上设有流量控制阀（16），且与所述加料装置出料管连通。

3.如权利要求1所述的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，其特征在于：

所述竖直反应管（24）由内外两层金属壳组成，所述外层金属壳的顶部与球形容器（22）底部连接，外层金属壳的底部与分离装置（30）顶部的分离装置进料口连通；

所述内层金属壳内具有正向螺旋叶片；所述内层金属壳的顶部和底部分别与外层金属壳的顶部与底部可转动连接，且内层金属壳的顶部与球形容器（22）底部的球形容器出料口相对，使经固定皿（220）混合后的高炉渣颗粒和生物质颗粒进入内层金属壳内，所述内层金属壳的底部与传动装置（26）的输出轴连接。

4.如权利要求3所述的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，其特征在于：所述竖直反应管（24）内还设有反向螺旋叶片。

5.如权利要求1所述的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，其特征在于：所述竖直反应管（24）的上部设有透视窗口（240）。

6.如权利要求1所述的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，其特征在于：还包括多个热电偶（23），所述热电偶（23）设于竖直反应管（24）和球形容器（22）的侧壁外部。

7.如权利要求1所述的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，其特征在于： 

所述分离装置（30）包括第一分离器（32）和第二分离器（34）；

所述第一分离器（32）内设有振动筛（320），所述振动筛（320）网孔直径为2mm，且振动筛（320）与反应装置出料口相对，所述振动筛（320）将第一分离器（32）分成相互独立的第一细料储存部分和第一粗料储存部分，所述第一细料储存部分用于储存透过振动筛（320）的反应后的生物质颗粒，所述第一粗料储存部分用于储存不能透过振动筛（320）的反应后的高炉渣颗粒和生物质颗粒；所述分离装置进料口位于第一分离器（32）的顶部，所述第一分离器（32）的底部具有第一分离器出料口，且所述第一分离器出料口位于第一粗料储存部分；

所述第二分离器（34）包括鼓风器（340）和分离网（346），所述第二分离器（34）的顶部具有第二分离器进料口，第二分离器（34）的侧壁具有出风管（348）；

所述鼓风器（340）设于第二分离器（34）的侧壁上，且鼓风器（340）出风口位于第二分离器（34）内，所述出风管（348）管口与鼓风器（340）的出风口相对，所述分离网（346）设于第二分离器（34）内，且用于将出风管（348）管口挡住；

所述第二分离器进料口与第一分离器出料口连通，所述高炉渣颗粒出渣口（343）和生物质颗粒出渣口（345）均设于第二分离器（34）的底部， 高炉渣颗粒出渣口（343）与第二分离器进料口正对，生物质颗粒出渣口（345）位于高炉渣颗粒出渣口（343）与分离网（346）之间。

8.如权利要求7所述的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，其特征在于：所述第二分离器（34）的底部还具有弧形凸起（342），所述弧形凸起（342）将鼓风器（340）出风口的风导向第二分离器进料口，所述第二分离器（34）的底部还具有斜凸起（344）所述斜凸起（344）位于高炉渣颗粒出渣口（343）与生物质颗粒出渣口（345）之间。

9.如权利要求1所述的高炉渣颗粒与生物质颗粒直接接触反应的装置，其特征在于：所述气体净化与收集装置（40）包括顶部依次连通的焦油气分离器（42），二氧化碳过滤瓶（44）和储气罐（46），所述焦油气分离器（42）的顶部与反应装置（20）的出气口连通。