[发明专利]包括圆锥形气体分配器的流化床反应器和相关的氟化方法

权利要求书

1.一种流化床氟化反应器(10)，包括：

氟气源(30)；

反应容器(12)；

流体联接到所述氟气源的风箱(14)；以及

流体联接在所述反应容器和所述风箱之间的圆锥形气体分配器(38)，所述圆锥形气体分配器包括：

具有中心部分和外部的圆锥形支撑壁(44)；和

穿过圆锥形支撑壁的至少中心部分和外部形成的、并在氟化处理期间将氟气流从所述风箱引导进入所述反应容器中的多个气流开口(46)，所述多个气流开口分布成使得通过圆锥形支撑壁的中心部分的气流速率超过通过圆锥形支撑壁的外部的气流速率，其中所述多个气流开口(46)中的每一个具有轴线，所述轴线与所述反应容器(12)的纵向轴线(76)形成在大约30度和大约75度之间的预定角度，并且沿向上方向引导氟气流通过所述气流开口以便沿着所述反应容器的所述纵向轴线会聚。

2.根据权利要求1所述的流化床氟化反应器(10)，进一步包括固体排放管(40)，所述固体排放管(40)通过所述圆锥形气体分配器(38)流体联接到所述反应容器(12)，以在氟化处理期间从所述反应容器移除固体聚集物。

3.根据权利要求2所述的流化床氟化反应器(10)，其中所述圆锥形气体分配器(38)具有形成在其中心部分(49)中的固体开口(48)，所述固体排放管(40)流体联接至所述固体开口(48)。

4.根据权利要求2所述的流化床氟化反应器(10)，其中所述圆锥形支撑壁朝向所述固体排放管(40)的入口会聚。

5.根据权利要求2所述的流化床氟化反应器(10)，其中所述圆锥形气体分配器(38)设置在所述反应容器(12)的下部和所述风箱(14)的上部之间。

6.根据权利要求2所述的流化床氟化反应器(10)，其中所述风箱(14)包括上部凸缘(64)，其中所述反应容器(12)包括下部凸缘(66)，并且其中所述圆锥形气体分配器(38)包括环形安装凸缘(62)，所述环形安装凸缘(62)从所述圆锥形支撑壁(44)径向地向外延伸并且捕获在所述风箱的所述上部凸缘和所述反应容器的所述下部凸缘之间。

7.根据权利要求1所述的流化床氟化反应器(10)，进一步包括氟入口管(32)，所述氟入口管(32)将所述氟气源(30)流体联接到所述风箱(14)并且具有定位成通常朝向所述风箱的底部并且远离所述圆锥形气体分配器(38)引导氟气流的出口。

8.根据权利要求1所述的流化床氟化反应器(10)，其中所述多个气流开口(46)设置为多个基本上同心的环。

9.一种利用根据权利要求1-8中任一项所述的流化床氟化反应器(10)执行的氟化方法，所述流化床氟化反应器(10)包括反应容器(12)和圆锥形气体分配器(38)，所述圆锥形气体分配器(38)具有在其中形成的多个气流开口(46)，所述氟化方法包括以下步骤：

将四氟化铀供给到所述反应容器(12)；并且

通过所述圆锥形气体分配器并且沿着多个气流开口将氟气引入到所述反应容器中，所述气流开口与所述反应容器的纵向轴线(76)不平行，以支持生产六氟化铀的氟化反应。