[发明专利]一种生产颗粒材料的反应器系统和方法

权利要求书

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。

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内壁间起到阻隔作用的气帘机构或冷却、加热夹层以防止在反应器腔体内壁或其它部位产生过多沉积影响反应器连续运转；

优选的，所述反应器还包括用于对所得到的颗粒材料初品进行整理的表面整理机构，所述表面整理机构为用含有浓度为0-10％的原料气体对颗粒表面抛光。

6.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述反应器腔体内壁以及与颗粒材料有接触面的部件采用与所生产的颗粒材料相同的或不产生污染的材料制备。

7.根据权利要求1的反应器，其特征在于，所述反应器腔体内设有1-1000个反应单元，使反应器腔体内相应形成1-1000个反应单元所述反应单元的高度为0.3-100米；或者，所述反应器腔体的高度为0.5-100米。