[发明专利]生产颗粒材料的反应器和方法

权利要求书

1.一种生产颗粒材料的反应器，包括：反应器腔体；其特征在于，

所述反应器腔体至少设置有颗粒加料斗、原料气体入口、颗粒产品出料口和尾气出口；其中，

所述反应器腔体内设置有至少一个锥状分布器，所述锥状分布器由二个以上两端开口的锥筒同向套设组成，且该锥状分布器的广口端向上，相邻二个锥筒通过上锥筒的下沿与下锥筒内侧壁之间固定而成一体，并形成有气体通道，最上部的锥筒的上端缘与反应器腔体内侧壁固定，并形成有气体通道，且相邻二个锥筒的侧壁之间具有供气体流通的间隙，所述锥状分布器在反应器腔体内的设置位置低于原料气入口的设置位置，所述锥状分布器上部区域能提供通过堆积颗粒床层所形成的反应区；

所述尾气出口的设置位置不高于所述锥状分布器；

所述颗粒加料斗设于反应器腔体上部，所述颗粒产品出料口设于反应器腔体下部；

所述反应器腔体还包括能提供反应物料与反应器腔体内壁间的阻隔作用的气帘机构；

所述反应器腔体还设有用于对所述反应区形成加热的内置或外置加热机构；

所述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。

2.根据权利要求1所述反应器，其特征在于，所述锥状分布器的锥筒的横截面与反应器腔体横截面相适应。

3.根据权利要求1或2所述反应器，其特征在于，所述锥状分布器的相邻锥筒之间通过分隔单元分隔并固定，使分隔单元之间的区域形成气流通道；所述锥状分布器最上部的锥筒与反应器腔体内壁之间固定，并使固定点之间的区域形成气流通道。

4.根据权利要求1所述反应器，其特征在于，所述锥状分布器为多个，沿反应器腔体自上而下间隔设置，所述原料气体入口也为多个，相应设于每个锥状分布器上部，且至少在不高于最下部的锥状分布器的位置设有一个所述尾气出口。

5.根据权利要求1所述反应器，其特征在于，所述反应器腔体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。

6.根据权利要求5所述反应器，其特征在于，所述反应器腔体外部设置有与所述预热机构连接的气固分离机构，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。

7.根据权利要求6所述反应器，其特征在于，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。

8.根据权利要求5所述反应器，其特征在于，所述反应器腔体内对应于颗粒产品出料口处还设有筛分机构，所述反应器腔体底部设有循环固体出料口，其通过管路与所述颗粒加料斗导通。

9.根据权利要求8所述反应器，其特征在于，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，分别与原料气体入口和设置在反应器腔体上的辅助气体入口相连，或者

所述动态发生机构为能够将位于反应器腔体下端的颗粒材料输送至反应器腔体上端的颗粒输送机构，所述颗粒输送机构进料端与循环固体出料口连接，所述颗粒输送机构出料端与颗粒加料料斗连接。

10.根据权利要求9所述反应器，其特征在于，所述颗粒运输机构为机械提升机构或气动输送机构，所述机械提升机构为斗式提升机，螺杆提升机或震动提升机；所述气动输送机构为密相气动输送设备、稀相气动输送设备、文丘里气动输送设备或真空气动输送设备；

所述斗式提升机包括倾倒料斗、下导槽和上导槽，所述倾倒料斗通过提升设备可往返于反应器腔体的上端和下端，所述倾倒料斗位于反应器腔体上端时可通过上导槽与颗粒加料料斗连通，所述上导槽远离倾倒料斗的一端为出料端，所述倾倒料斗位于反应器腔体下端时可通过下导槽与循环固体出料口连通，所述下导槽远离倾倒料斗的一端为进料端。

11.根据权利要求1所述反应器，其特征在于，所述加热机构为内置加热机构，至少包括以下机构之一：

设置于所述反应区的发热体，用于对形成的堆积颗粒床层加热；

内设有热源的换热管，所述换热管设置于所述反应区，并穿设在反应器腔体侧壁中；

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。