一种生产颗粒材料的反应器系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种生产颗粒材料的反应器和方法。生产颗粒材料的反应器包括反应器腔体，反应器腔体至少设置有颗粒加料口(斗)、原料气体入口、颗粒产品出料口和尾气出口；其中，反应器腔体内原料气体侧没有设置分布器.反应器腔体还设有用于对反应区形成加热(冷却)的内置或外置热管理机构；反应器腔体还设有内置或外置动态发生机构。本发明专利技术还公开了一种上述反应器生产颗粒材料的方法。本发明专利技术克服了现有技术的诸多缺点，实现了高效节能、长期稳定、安全可靠的生产颗粒材料。

A Reactor System and Method for Producing Particle Material

The invention discloses a reactor and method for producing granular materials. The reactor for producing granular materials includes a reactor chamber, which is at least equipped with a granular feeding port (bucket), an inlet of raw gas, an outlet of granular products and an outlet of tail gas. There is no distributor on the side of raw gas in the reactor chamber. The reactor chamber is also equipped with an internal or external heat management mechanism for heating (cooling) the reaction zone. It has built-in or external dynamic generating mechanism. The invention also discloses a method for producing granular material in the reactor. The invention overcomes many shortcomings of the existing technology and realizes the production of granular materials with high efficiency, energy saving, long-term stability, safety and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种生产颗粒材料的反应器系统和方法
本专利技术涉及材料制备技术，特别涉及一种气相(包括液相)到固相沉积制备颗粒材料，尤其涉及一种制备颗粒材料的反应器和方法。
技术介绍
现代工业生产中对颗粒材料如硅、镍和钛等单质；氮化硅、碳化硅、氧化硅与氧化亚硅等化合物的需求量越来越大的同时，对其性能的要求也越来越苛刻：颗粒材料要满足较高的纯度要求；且颗粒度均匀、适中；颗粒材料的生产成本不宜过高，以满足大规模连续生产的需要。同时，很多生产过程中需将产品造粒和包覆，如生产大颗粒尿素硫磺和药品涂层等都属于气相或液相向固相颗粒转化的过程。目前生产颗粒材料的首选反应器是流化床反应器，采用选定的原料气体(能够在高温下得以分解，或发生还原、氧化、氮化等反应、且化学组成中含有目标材料元素的气体)在反应器中实施热分解或还原、氧化或氮化等过程，使原料气体中的目标元素单质在颗粒种子表面不断沉积(事先在反应器中形成床层，并在反应过程中补充)，达到所设定的颗粒尺寸后加以收集，成为所需要的颗粒材料。常见的反应过程有：硅烷热分解制备多晶硅；SiH4---Si+H2羰基化提纯，如羰基镍分解制镍：Ni(CO)4---Ni+CO氧化亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产颗粒材料的反应器，其特征在于，所述反应器腔体分别设置有至少一个颗粒如口、原料气体入口、颗粒产品出料口和尾气出口；其中，所述反应器腔体内颗粒从进料口进入反应腔形成至少一个由颗粒组成的反应区，组成一个反应单元，直接与原料气体接触，使得原料气体在颗粒表面直接发生沉积并使得颗粒长大。

【技术特征摘要】
2017.05.05 CN 20171036111231.一种生产颗粒材料的反应器，其特征在于，所述反应器腔体分别设置有至少一个颗粒如口、原料气体入口、颗粒产品出料口和尾气出口；其中，所述反应器腔体内颗粒从进料口进入反应腔形成至少一个由颗粒组成的反应区，组成一个反应单元，直接与原料气体接触，使得原料气体在颗粒表面直接发生沉积并使得颗粒长大。2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述反应器设有用于对所述反应区内颗粒形成加热的内置或外置热管理机构；所述加热机构至少包括以下方式之一：a设置于所述反应区的发热体，用于对反应区形成的堆积颗粒床层加热，使得反应区颗粒达到反应所需温度，同时在反应器内其它区域如内壁远离反应温度；b所述发热体由燃烧加热、感应加热，微波加热，强光加热，电阻加热和回转炉加热中的一种或多种的组合；c当所述颗粒材料是导电材料时，与所述堆积颗粒床层电连接的电源；d、用反应区外部加热器加热颗粒后让其进入反应区。3.根据权利要求1所述的反应器腔体还设有内置或外置动态发生机构，所述动态发生机构用于使所述反应区的堆积颗粒床层处于运动状态。优选的，所述动态发生机构为原料气体喷嘴和/或辅助气体喷嘴，所述原料气体喷嘴和/或辅助气体喷嘴设置在所述反应器腔体内，可以使反应区内颗粒床层被喷动，搅动或流动，优选的所述动态发生机构为能够颗粒材料输送至反应器腔体上端的颗粒输送机构。4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述反应器设有颗粒运输机构包括以下机构之一：机械提升。斗式提升机，螺杆提升，震动提升和气力输送，正压负压密相稀相的组合，文丘里，在线真空。5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述反应器腔体内原料气体进口侧没有设置气体分布器，原料气体直接与颗粒接触.优选的出气侧有台阶式透气托板，能支撑反应区颗粒，减缓其移动速度，增加在反应区停留时间，原料气体在到达托板前完成反应，不会对托板产生过度沉积；优选的，所述反应器设有内置或外置的预热机构，用于对进入反应器腔体的原料气体和/或辅助气体进行预热；优选的，所述反应器腔体外部设置有气固分离机构，所述气固分离机构用于分离和收集反应尾气中的粉末材料，所述气固分离机构为密集堆积的颗粒材料床层，所述密集堆积的颗粒材料床层的填充率为50％以上；优选的，所述反应器还设有筛分机构，让合格颗粒退出反应循环系统；优选的所述的反应器设有过渡沉积预防机构：反应器腔体和所有可能被沉积的地方还包括能提供反应物料与反应器腔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：储晞，
申请(专利权)人：储晞，
类型：发明
国别省市：北京,11