[发明专利]一种流化床制备TiN、TiC、TiCN粉体的系统及方法

摘要

本发明公开了一种流化床制备TiN、TiC、TiCN粉体的系统及方法。价格低廉的TiCl4气体在流化床内经过预反应后获得预反应产物，随后预反应产物在沉积反应流化床中的氮源、碳源气氛中被氮化或(和)碳化成TiN、TiC、TiCN粉体。本发明显著降低了传统化学气相沉积制备TiN、TiC、TiCN粉体的温度，制备的TiN、TiC、TiCN粉体粒径和形貌可控，且制备工艺和设备简单、原料经济，适用于大规模工业化生产，具有良好的经济效益和社会效益。

主权项

1.一种流化床制备TiN、TiC、TiCN粉体的系统，其特征在于，所述系统包括粉体加料装置(1)、TiCl₄蒸发装置(2)、加热装置(2‑1)、预反应流化床(3)、第一旋风分离装置(4)、第一高温除尘装置(5)、蒸发反应流化床(6)、粉体回收装置(7)、沉积反应流化床(8)、第二旋风分离装置(9)、第二高温除尘装置(10)、第一水冷装置(11)、粉体收集装置(12)、第二水冷装置(13)、TiCl₄回收装置(14)、尾气处理装置(15)；所述粉体加料装置(1)底部进气口与惰性气体管道通过气阀和管道相连接；所述粉体加料装置(1)底部出料口与所述预反应流化床(3)底部的进料口通过料阀和管道相连接；所述粉体加料装置(1)的进料口与所述粉体回收装置(7)的排料口通过料阀和管道相连接；所述TiCl₄蒸发装置(2)配有所述加热装置(2‑1)；所述TiCl₄蒸发装置(2)的进气口与氢气管道、惰性气体管道通过气阀和管道相连接；所述TiCl₄蒸发装置(2)的排气口与所述预反应流化床(3)底部进气口通过管道相连接；所述预反应流化床(3)底部进气口与惰性气体管道通过气阀和管道相连接；所述预反应流化床(3)上部排气口与所述旋风分离装置(4)上部的进气口通过管道相连接；所述预反应流化床(3)下部的出料口与所述蒸发反应流化床(6)中的进料口通过料阀和管道相连接；所述第一旋风分离装置(4)底部的出料口与所述蒸发反应流化床(6)的进料口通过管道相连接；所述第一旋风分离装置(4)顶部的排气口与所述第一高温除尘装置(5)进气口通过管道相连接；所述第一高温除尘装置(5)中排料口与所述蒸发反应流化床(6)的进料口通过管道相连接；所述蒸发反应流化床(6)底部进气口与惰性气体管道通过气阀和管道相连接；所述蒸发反应流化床(6)下部的排料口与所述粉体回收装置(7)的进料口通过料阀和管道相连接；所述蒸发反应流化床(6)上部的排气口与所述沉积反应流化床(8)的进气口通过管道相连接；所述沉积反应流化床(8)底部的进气口与氢气管道、惰性气体管道、氮源气体管道、碳源气体管道通过气阀和管道相连接；所述沉积反应流化床(8)顶部的排气口与所述第二旋风分离装置(9)上部的进气口通过管道相连接；所述沉积反应流化床(8)下部的排料口与所述粉体收集装置(12)的进料口通过料阀和管道相连接；所述第二旋风分离装置(9)顶部的排气口与所述第二高温除尘装置(10)的进气口通过管道相连接；所述第二旋风分离装置(9)底部的排料口与所述粉体收集装置(12)的进料口通过管道相连接；所述第二高温除尘装置(10)的排料口与所述第一水冷装置(11)的进料口通过管道相连接；所述第二高温除尘装置(10)的排气口与所述尾气处理装置(15)进气口通过管道相连接；所述第一水冷装置(11)的排料口与所述粉体收集装置(12)的进料口通过管道相连接；所述第一水冷装置(11)有循环冷却水进出口；所述第二水冷装置(13)进气口与所述第一高温除尘装置(5)排气口通过管道相连接；所述第二水冷装置(13)排料口与所述TiCl₄回收装置(14)进料口相连接；所述第二水冷装置(13)排气口与所述尾气处理装置(15)进气口通过管道相连接；所述第二水冷装置(13)有循环冷却水进出口。