[发明专利]一种制备富勒烯结构的纳米WS2的方法及其专用流化床反应器

权利要求书

1.一种流化床反应器，其特征在于：所述反应器包括反应釜筒体，所述反应釜筒体内设有一中心提升管，所述反应釜筒体与所述中心提升管之间形成的环腔为外环逆流区；

所述反应釜筒体的底部设有第一载气通入管路；所述第一载气通入管路的一端为中心提升管气体分布板，且该端部延伸至所述中心提升管的下开口端；所述第一载气通入管路的内径小于所述中心提升管的内径；

所述外环逆流区内设有外环管气体分布板，所述外环管气体分布板的一端与所述反应釜筒体相连接，另一端与所述第一载气通入管路相连接；所述外环管气体分布板与所述中心提升管的下开口端之间设有间距；

所述反应釜筒体的底部处设有第二载气通入口；所述反应釜筒体的顶部设有气体排出口；所述反应釜筒体的侧壁上设有进料口和出料口，所述进料口和所述出料口均设于所述中心提升管的上开口端的上部。

2.根据权利要求1所述的流化床反应器，其特征在于：所述中心提升管的内径为所述反应釜筒体的内径的1/5～1/2。

3.根据权利要求1或2所述的流化床反应器，其特征在于：所述中心提升管的壁厚为1～5mm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的流化床反应器，其特征在于：所述中心提升管气体分布板的开孔率为0.05%～5%；

所述外环管气体分布板的开孔率为0.1～5%。

5.一种制备富勒烯结构的纳米WS₂的方法，包括如下步骤：

将WO₃粉体从权利要求1-4中任一项所述流化床反应器的进料口进入至所述反应釜筒体中，同时通过所述第一载气通入管路向所述中心提升管内通入第一载气，所述WO₃粉体与所述第一载气发生还原硫化反应，并被所述第一载气提升至所述中心提升管的上开口端并下落至所述逆流反应区内，然后和从所述第二载气通入口通入的第二载气继续反应；从所述流化反应器的出料口得到富勒烯结构的纳米WS₂；

所述第一载气和第二载气的混合物中包括H₂S和H₂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述WO₃粉体为球形、片状或棒状颗粒，其的粒径不大于1μm。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述第一载气和所述第二载气的混合气体中，H₂的体积浓度不小于1%，H₂S的体积浓度不小于5%。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于：所述中心提升管内的温度为300～1100°C，所述逆流反应区内的温度为300～1100°C；

所述第一载气的流速为0.1～3m/s，所述第二载气的流速为0.01～1m/s。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于：所述第一载气和第二载气的混合物为H₂、H₂S和N₂的混合气。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述第一载气和所述第二载气为下述1）～6）中任一种：

1）所述第一载气为N₂，所述第二载气为H₂、H₂S和N₂的混合气；

2）所述第一载气为H₂、H₂S和N₂的混合气，所述第二载气为N₂；

3）所述第一载气为H₂和N₂的混合气，所述第二载气为H₂S和N₂的混合气；

4）所述第一载气为H₂S和N₂的混合气，所述第二载气为H₂和N₂的混合气；

5）所述第一载气为H₂和H₂S的混合气，所述第二载气为N₂；和，

6）所述第一载气为N₂，所述第二载气为H₂S和H₂的混合气。