[发明专利]一种流态化化学气相沉积锆包覆层的系统及方法

权利要求书

1.一种流态化化学气相沉积锆包覆层的系统，其特征在于，所述系统包括：第一粉体料仓(1)、流化床(2)、气化装置(3)、第一旋风分离装置(4)、第二粉体料仓(5)、待包覆材料料仓(6)、包覆流化床(7)、第二旋风分离装置(8)、尾气处理装置(9)、中转料仓(10)、回收料仓(11)、产品仓(12)；

所述第一粉体料仓(1)的出料口与所述流化床(2)的进料口通过管道和料阀相连接；所述流化床(2)底部的进气口通过管道和气阀与惰性气体相连接；所述气化装置(3)的进气口通过管道和气阀与惰性气体相连接；所述气化装置(3)的出气口与所述流化床(2)的进气口通过管道相连接；所述流化床(2)的出气口与所述第一旋风分离装置(4)的进气口通过管道相连接；所述第一旋风分离装置(4)的出料口与所述流化床(2)的进料口通过管道和料阀相连接；所述第一旋风分离装置(4)的出气口通过管道与所述尾气处理装置(9)相连接；所述流化床(2)的出料口与所述第二粉体料仓(5)的进料口通过管道和料阀相连接；所述第二粉体料仓(5)的进气口通过管道和气阀与惰性气体相连接；

所述待包覆材料料仓(6)的出料口与所述包覆流化床(7)的进料口通过管道和料阀相连接；所述第二粉体料仓(5)的出料口与所述包覆流化床(7)的进料口通过管道和料阀相连接；所述包覆流化床(7)的进气口通过管道和气阀与惰性气体相连接；所述包覆流化床(7)的出气口与所述第二旋风分离装置(8)的进气口通过管道相连接；所述第二旋风分离装置(8)的出料口与所述包覆流化床(7)的进料口通过管道和料阀相连接；所述第二旋风分离装置(8)的出气口通过管道和所述尾气处理装置(9)相连接；

所述包覆流化床(7)的出料口与所述中转料仓(10)的进料口通过管道和料阀相连接；所述中转料仓(10)的出料口与所述回收料仓(11)的进料口通过管道和料阀相连接；所述回收料仓(11)的出料口与所述包覆流化床(7)的进料口通过管道和料阀相连接；所述中转料仓(10)的出料口与所述产品仓(12)的进料口通过管道和料阀相连接。

2.一种基于权利要求1所述系统制备锆包覆层的方法，所述方法包括以下步骤：

惰性气体经过管道从流化床(2)底部进气口进入所述流化床(2)中；所述第一粉体料仓(1)中的粉体经过管道进入所述流化床(2)中；所述气化装置(3)中的粉体升温至一定温度后，在惰性气体的载气下经过管道进入所述流化床(2)中进行反应；所述流化床(2)中出气口的部分细粉和气体经过所述第一旋风分离装置(4)分离后，粉体回收进入所述流化床(2)中，分离后的气体经过所述尾气处理装置(9)处理后排放或重复利用；所述流化床(2)中反应后的物料经过料阀和管道进入所述第二粉体料仓(5)中，在惰性气体载入下经过管道进入所述包覆流化床(7)中；所述待包覆材料料仓(6)中待包覆的材料经过进料口进入所述包覆流化床(7)中进行包覆沉积；所述包覆流化床(7)中出气口的细粉经过所述第二旋风分离装置(8)分离后进入所述包覆流化床(7)中，分离后的气体经过所述尾气处理装置(9)处理后排放或重复利用；包覆后的材料和粉体经管道进入所述中转料仓(10)中经过分离得到包覆后的材料和反应粉体，反应粉体经过管道进入所述回收料仓(11)实现粉体的回收再利用，包覆后的材料经过管道进入所述产品仓(12)得到锆包覆的材料。

3.根据权利要求2所述的制备锆包覆层的方法，其特征在于，所述第一粉体料仓(1)中粉体为海绵锆或氢化锆的中的任意一种或任意比例混合。

4.根据权利要求2所述的制备锆包覆层的方法，其特征在于，所述流化床(2)中的反应温度为300℃至750℃，粉体平均停留时间为5min至180min。

5.根据权利要求2所述的制备锆包覆层的方法，其特征在于，所述气化装置(3)中物料为四氯化锆或者四碘化锆的中任意一种或任意比例混合，温度范围为80℃至450℃。

6.根据权利要求2所述的制备锆包覆层的方法，其特征在于，所述包覆流化床(7)中的反应温度为300℃至1000℃，沉积包覆时间大于5min。

7.根据权利要求2所述的制备锆包覆层的方法，其特征在于，所述惰性气体为Ar气或He气。