JPH04140695A - Fluidized bed - Google Patents

Fluidized bed

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JPH04140695A
JPH04140695A JP2263448A JP26344890A JPH04140695A JP H04140695 A JPH04140695 A JP H04140695A JP 2263448 A JP2263448 A JP 2263448A JP 26344890 A JP26344890 A JP 26344890A JP H04140695 A JPH04140695 A JP H04140695A
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JP
Japan
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reaction chamber
gas
raw material
gas supply
supply hole
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JP2263448A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Tomimoto
富本 浩
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Nuclear Fuel Industries Ltd
Original Assignee
Nuclear Fuel Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To homoginize the mixing of particles and material gas and form homogenious coating layer by controlling gas linear velocity and direction of carrier gas jetting into a reaction chamber. CONSTITUTION:In a reaction chamber 4, particles to be coated are contained in advance. And the staff gas is vertically blown up in the reaction chamber 4 through a staff gas supply hole 2 provided at the bottom of the reaction chamber 4. Next, carrier gas is introduced through a carrier gas supply hole 3 into the reaction chamber 4. Since the supply hole 3 is provided apart from the center axis of the supply hole 2 to form a center axis slanting upward, the carrier gas is jetted from the center to outside slanting upward at the bottom surface 5 of the reaction chamber. That is to say, carrier gas is supplied in the vicinity of the bottom inner surface 5 of the reaction chamber 4, resultantly, particles are mixed well without stagnating in a good flow pattern, contact of the material gas and particles can be promoted and homogeneous coating layer is formed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、流動床に関し、さらに詳しくは、たとえば、
被覆粒子の製造に用いることのてきる流動床に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to fluidized beds, and more specifically, for example,
The present invention relates to a fluidized bed that can be used to produce coated particles.

[従来の技術と発明か解決しようとする課B]たとえば
、流動床は、HTR用燃料である被覆粒子の製造装置と
して使用されている。
[Prior Art and Invention Section B] For example, a fluidized bed is used as an apparatus for producing coated particles, which are fuel for HTR.

1(TR用燃料粒子は、燃料核に、たとえば炭素層、S
iC層、ZrC層を被覆した被覆燃料粒子である。
1 (TR fuel particles have a fuel core with a carbon layer, S
These are coated fuel particles coated with an iC layer and a ZrC layer.

被覆燃料粒子の製造方法は、反応室内において、キャリ
アカスによって燃料核を流動させながら、原料ガスの分
解可能ガスを熱分解させて得られる分解物質を燃料核表
面に化学蒸着させることにより、燃料核に被覆層を形成
せしめるという方法である。
The method for producing coated fuel particles is to thermally decompose the decomposable gas in the raw material gas and chemically deposit the decomposed material on the surface of the fuel kernels while flowing the fuel kernels using a carrier cassette in a reaction chamber. In this method, a coating layer is formed on the surface.

被覆燃料粒子の製造に使用される従来の流動床は、底部
近傍の周側面か逆円錐形に形成された内壁面とガス噴出
口を備えた底部とを有する耐熱性の反応室を有する。
A conventional fluidized bed used for producing coated fuel particles has a heat-resistant reaction chamber having an inner wall surface formed in an inverted conical shape on the circumferential side near the bottom, and a bottom portion provided with a gas jet port.

この流動床においては、前記ガス噴出口から反応室内に
分解可能ガスを導入し、反応室内に収容された燃料核を
前記キャリアガスで流動状態に維持するとともに、分解
可能ガスで燃料核の表面に前記分解可能ガスから生した
分解物質を被覆することにより被覆燃料粒子が製造され
ている。
In this fluidized bed, a decomposable gas is introduced into the reaction chamber from the gas outlet, and the fuel kernels accommodated in the reaction chamber are maintained in a fluidized state by the carrier gas, and the decomposable gas is applied to the surface of the fuel kernels. Coated fuel particles are produced by coating the decomposed material produced from the decomposable gas.

しかしながら、この流動床に8いては、特に、工業規模
のバッチ量の粒子の被覆時に、燃料核と分解可能カスと
の均一な混合か形成されにくく、そのため、均質な被覆
層を施すことかてきないという欠点かある。
However, in this fluidized bed, it is difficult to form a uniform mixture of fuel kernels and decomposable residue, especially when coating particles in industrial batch quantities, and therefore it is difficult to apply a homogeneous coating layer. There is a drawback that there is no such thing.

たとえば、反応室の底部の単孔を二重管に形成し、内側
の管から分解可能ガスを、外側の管からキャリアガスな
それぞれ反応室内に噴出させる流動床においては、キャ
リアガスは単に反応室の中心部分を垂直上向きに吹き抜
けるたけである。そのため、分解可能ガスまたはキャリ
アガスの流動状態か悪く、シかも反応室の内壁面付近に
おいては燃料核の滞留か生してしまうので、燃料核を均
一に被覆することかできず、安定した噴流床か得られな
い。
For example, in a fluidized bed in which the single hole at the bottom of the reaction chamber is formed into a double tube, and the decomposable gas is injected into the reaction chamber from the inner tube and the carrier gas is injected from the outer tube, the carrier gas simply flows into the reaction chamber. It is a tower that blows vertically upward through the center of the sky. Therefore, the flow state of the decomposable gas or carrier gas is poor, and the fuel kernels may remain near the inner wall surface of the reaction chamber, making it impossible to uniformly cover the fuel kernels, resulting in a stable jet flow. I can't get the floor.

さらに、キャリアガスは反応室の中心部分を垂直上向き
に吹き抜けるたけなので、キャリアガスによる冷却効率
か悪く、反応室底部の内壁面付近をも十分に冷却するこ
とかてきない。そのため、分解可能ガスかキャリアガス
の噴出口周辺に化学蒸着してしまうので、導入するガス
流の減少や蒸着体積物の被覆層への悪影響か生じるとい
う欠点かある。
Furthermore, since the carrier gas only blows vertically upward through the center of the reaction chamber, the cooling efficiency of the carrier gas is poor, and the vicinity of the inner wall surface at the bottom of the reaction chamber cannot be sufficiently cooled. As a result, the decomposable gas or the carrier gas is chemically deposited around the outlet, resulting in a reduction in the gas flow to be introduced and an adverse effect on the coating layer of the deposited volume.

本発明は前記の事情に基いてなされたちのである。The present invention has been made based on the above circumstances.

本発明の目的は、粒子と原料ガスとか均一に混合し、均
質な被覆層を形成することかてき、また、原料ガスか反
応室底部のガス導入部において化学蒸着することを防ぎ
、安定した噴流床を形成することかてき、工業規模のハ
ツチ量の反応においても使用することのできる流動床を
提供することにある。
The purpose of the present invention is to uniformly mix particles and raw material gas to form a homogeneous coating layer, and also to prevent chemical vapor deposition of raw material gas at the gas introduction part at the bottom of the reaction chamber, and to create a stable jet flow. The object of the present invention is to provide a fluidized bed that can be used even in industrial-scale hatch-scale reactions.

[前記課題を解決するための手段] 前記目的を達成するための本発明の構成は、反応室の底
部に1反応室内に垂直に原料ガスを吹き」−げる原料ガ
ス供給孔と、前記原料ガス供給孔の周囲に配設されると
ともに前記反応室内に向かって前記原料ガス供給孔の中
心軸線から離れるように斜め上方に向かう中心軸線を有
するキャリアカス供給孔とを設けてなることを特徴とす
る流動床である。
[Means for Solving the Aforesaid Problems] The structure of the present invention for achieving the above object includes a material gas supply hole provided at the bottom of the reaction chamber for vertically blowing the material gas into one reaction chamber; A carrier dregs supply hole is provided around the gas supply hole and has a center axis that extends obliquely upward toward the reaction chamber away from the center axis of the raw material gas supply hole. It is a fluidized bed.

[作用] 本発明の流動床を使用する場合、この流動床を形成する
反応室内には、被覆か施される粒子か予め収納される。
[Operation] When using the fluidized bed of the present invention, particles to be coated are stored in advance in the reaction chamber forming the fluidized bed.

原料ガスは、前記反応室の底部に設けられた原料ガス供
給孔から前記反応室内に導入される。
The source gas is introduced into the reaction chamber from a source gas supply hole provided at the bottom of the reaction chamber.

前記原料ガス供給孔から、前記反応室内に垂直に前記原
料ガスを吹き上げる。
The source gas is blown up vertically into the reaction chamber from the source gas supply hole.

キャリアガスは、前記原料ガス供給孔の外周囲に設けら
れたキャリアガス供給孔から前記反応室内に導入される
The carrier gas is introduced into the reaction chamber from a carrier gas supply hole provided around the outer periphery of the raw material gas supply hole.

前記キャリアガス供給孔は、前記反応室に向かって前記
原料ガスの供給孔の中心軸線から離れるように斜め上方
に向かう中心軸線を形成するように設けられているのて
、前記キャリアガスは、前記反応室の底面部において、
中心から外側に向かって斜めに噴出する。
The carrier gas supply hole is provided so as to form a center axis that extends diagonally upward and away from the center axis of the raw material gas supply hole toward the reaction chamber, so that the carrier gas At the bottom of the reaction chamber,
It erupts diagonally from the center outward.

すなわち、前記反応室の底部の内壁面付近においても前
記キャリアガスが供給される。
That is, the carrier gas is also supplied near the inner wall surface at the bottom of the reaction chamber.

その結果、上記付近における前記粒子かよく撹拌される
ようになるので、前記粒子の滞留か生しることのない良
好な流動状態を得ることかてき、前記原料ガスと前記粒
子とか均一に接触することか可能になる。
As a result, the particles in the vicinity are well stirred, so that a good fluidity state can be obtained in which the particles do not stagnate, and the raw material gas and the particles come into uniform contact. It becomes possible.

また、上記付近においては、冷却された前記キャリアガ
スか十分供給されるようになるのて前記原料ガス濃度か
低くなっており、しかも、前記キャリアガスか供給孔を
流れることにより前記ガス導入部材を冷却している。そ
のため、前記反応室の底面部および底部の内壁面付近に
おいて、前記原料ガスか化学蒸着して堆積することはな
い。
Further, in the vicinity of the above, the concentration of the raw material gas is low because the cooled carrier gas is sufficiently supplied, and moreover, the carrier gas flows through the supply hole to increase the gas introduction member. It's cooling down. Therefore, the raw material gas is not deposited by chemical vapor deposition on the bottom surface of the reaction chamber and in the vicinity of the inner wall surface of the bottom portion.

[実施例J 以五、第1図および第2図を参照にして1本発明の流動
床について詳細に説明する。
[Example J] Hereinafter, a fluidized bed of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

本発明の流動床は、第1図に示すように、反応室4の底
部にガス導入部材lを装着し、前記ガス導入部材1の下
部または内部に原料ガスおよびキャリアガスを供給する
ための原料ガス供給管9およびキャリアガス供給管lO
とを設けてなる。
As shown in FIG. 1, in the fluidized bed of the present invention, a gas introduction member 1 is installed at the bottom of a reaction chamber 4, and a raw material gas and a carrier gas are supplied to the lower part or inside of the gas introduction member 1. Gas supply pipe 9 and carrier gas supply pipe IO
and.

前記反応室4は、円形状の底部と、底部付近において逆
円錐形の内面を有する周側面とを有する。
The reaction chamber 4 has a circular bottom and a circumferential side surface having an inverted conical inner surface near the bottom.

前記反応室4の材質は、黒鉛等の材質で形成されること
により耐熱性を有する。
The reaction chamber 4 is made of a material such as graphite and has heat resistance.

前記ガス導入部材1は、前記反応室4の最底部に、たと
えば螺合により装着されており、さらに、前記原料ガス
供給管9および前記キャリアガス供給管IOの最頂部1
2の上部に設置されている。
The gas introduction member 1 is attached to the bottom of the reaction chamber 4, for example, by screwing, and is further attached to the top 1 of the raw material gas supply pipe 9 and the carrier gas supply pipe IO.
It is installed at the top of 2.

前記ガス導入部材1は、前記原料ガス供給管9から前記
反応室4に前記原料ガスを供給するための原料ガス供給
孔2と、前記キャリアガス供給管10から前記反応室4
に前記キャリアガスを供給するためのキャリアガス供給
孔3とを有する。
The gas introduction member 1 includes a raw material gas supply hole 2 for supplying the raw material gas from the raw material gas supply pipe 9 to the reaction chamber 4, and a raw material gas supply hole 2 for supplying the raw material gas from the carrier gas supply pipe 10 to the reaction chamber 4.
and a carrier gas supply hole 3 for supplying the carrier gas.

前記ガス導入部材lの上面の形状は、第2図に示すよう
に、円形状である。
The shape of the upper surface of the gas introduction member l is circular, as shown in FIG.

前記ガス導入部材は、中心軸線に原料ガス供給孔2と、
前記原料ガス供給孔2の周囲に配設されるとともに前記
反応室4内に向かって前記原料ガス供給孔2の中心軸線
から離れるように斜め上方に向かう中心軸線を有するキ
ャリアガス供給孔3とを有する。
The gas introduction member has a raw material gas supply hole 2 on the central axis,
A carrier gas supply hole 3 is arranged around the raw material gas supply hole 2 and has a central axis that extends obliquely upward and away from the central axis of the raw material gas supply hole 2 toward the inside of the reaction chamber 4. have

前記原料ガス供給孔2は、前記ガス導入部材lの中心部
分にほぼ垂直に設けられた貫通孔であり、この貫通孔内
に、前記原料ガス供給管9か挿入されている。前記原料
ガス供給孔2の大きさは、前記原料ガス供給管9を挿入
することかできるように、前記原料カス供給管9の大き
さよりやや大きくなっている。通常、前記原料ガス供給
管9の好適な直径は、3〜10−■である。したかって
、前記原料ガス供給孔2の直径は、前記原料ガス供給管
9の直径より0.1〜0.51程度大きくしておくのが
よい。
The raw material gas supply hole 2 is a through hole provided substantially perpendicularly to the center of the gas introduction member 1, and the raw material gas supply pipe 9 is inserted into this through hole. The size of the raw material gas supply hole 2 is slightly larger than the size of the raw material waste supply pipe 9 so that the raw material gas supply pipe 9 can be inserted therein. Usually, the preferred diameter of the raw material gas supply pipe 9 is 3 to 10 mm. Therefore, the diameter of the raw material gas supply hole 2 is preferably set larger than the diameter of the raw material gas supply pipe 9 by about 0.1 to 0.51.

もっとも、前記原料ガス供給孔2の直径は、この原料ガ
ス供給孔2に前記原料ガス供給管9をはめ合わせに十分
なサイズてあってもよい。
However, the diameter of the raw material gas supply hole 2 may be large enough to fit the raw material gas supply pipe 9 into the raw material gas supply hole 2.

前記原料ガス供給孔2と前記原料ガス供給管9の間に生
しる僅かな間隙8においては、第1図のように、前記キ
ャリアガスを導入することもできる。
The carrier gas can also be introduced into a small gap 8 between the raw material gas supply hole 2 and the raw material gas supply pipe 9, as shown in FIG.

前記ガス導入部材1における前記キャリアガス供給孔3
は、第2図に示すように、前記原料ガス供給孔2の周囲
に設けられた小さな貫通孔てあり、下端において前記キ
ャリアガス供給管IOの最頂部12と連絡している。
The carrier gas supply hole 3 in the gas introduction member 1
As shown in FIG. 2, is a small through hole provided around the source gas supply hole 2, and communicates with the top portion 12 of the carrier gas supply pipe IO at its lower end.

さらに、前記キャリアガス供給孔3の中心軸線は、前記
原料ガス供給孔2の中心軸線から離れるように斜め上方
に向かうように形成されている。
Further, the center axis of the carrier gas supply hole 3 is formed to be diagonally upward and away from the center axis of the raw material gas supply hole 2.

前記キャリアガス供給孔3の噴出ロアは、第2図に示す
ように、前記原料ガス供給孔2の噴出口6の中心から同
一円心上において、等間隔に4〜16個設けられている
As shown in FIG. 2, the jet lowers of the carrier gas supply hole 3 are provided in 4 to 16 at equal intervals on the same circle from the center of the jet port 6 of the raw material gas supply hole 2.

前記キャリアガス供給孔3の直径は、通常は、1〜3麟
層である。
The diameter of the carrier gas supply hole 3 is usually 1 to 3 mm.

また、前記キャリアガス供給孔3の傾きは、前記反応室
底面部5において、前記原料ガス噴出口6から前記キャ
リアガス噴出ロアまての距離か3〜20鳳■になるよう
な傾きにするのが好ましい 前記ガス導入部材1の材質は、たとえば、黒鉛もしくは
モリブデン等の耐熱性部材を挙げることかできる。
Further, the inclination of the carrier gas supply hole 3 is set such that the distance from the raw material gas outlet 6 to the carrier gas outlet lower in the reaction chamber bottom part 5 is 3 to 20 mm. The preferable material for the gas introduction member 1 is, for example, a heat-resistant material such as graphite or molybdenum.

前記ガス導入部材lの形状は、直径5〜30mm、厚み
10〜50m腫の円柱である。
The shape of the gas introduction member 1 is a cylinder with a diameter of 5 to 30 mm and a thickness of 10 to 50 mm.

前記原料ガス供給管9および前記キャリアガス供給管1
0は、前記原料ガス供給管9の回りに前記キャリアガス
供給管lOを備えた二重管を形成している。
The raw material gas supply pipe 9 and the carrier gas supply pipe 1
0 forms a double pipe provided with the carrier gas supply pipe IO around the raw material gas supply pipe 9.

第1図に示すように、前記原料ガス供給管9は、前記キ
ャリアガス供給管10よりも上方に突出しており、突出
部は、上述のように前記ガス導入部材1の原料ガス供給
孔2に挿入されている。
As shown in FIG. 1, the raw material gas supply pipe 9 protrudes above the carrier gas supply pipe 10, and the protruding portion is connected to the raw material gas supply hole 2 of the gas introduction member 1 as described above. It has been inserted.

前記二重管の周囲には、冷却流体導入筒11か設けられ
ている。
A cooling fluid introduction cylinder 11 is provided around the double pipe.

以下に、たとえば、被覆燃料粒子の製造を、第1図およ
び第2図に示すような本発明の流動床を用いて行なう場
合について詳述し、本発明の流動床の作用を詳細に説明
する。
Below, for example, the case where coated fuel particles are produced using the fluidized bed of the present invention as shown in FIGS. 1 and 2 will be described in detail, and the operation of the fluidized bed of the present invention will be explained in detail. .

前記被覆燃料粒子は、HTR用燃料として使用される燃
料粒子であり、燃料核に、たとえば度素層、SiCMZ
rC層等の被覆層か被覆された粒子である。
The coated fuel particles are fuel particles used as fuel for HTR, and have a fuel core containing, for example, a carbon layer, SiCMZ
They are particles coated with a coating layer such as an rC layer.

前記被覆燃料粒子の製造方法は、前記被覆層の原料であ
る原料ガスを分解させて、得られた分解物質を前記燃料
核の表面に化学蒸着させて、被覆層を形成する方法であ
る。
The method for producing the coated fuel particles is a method in which a raw material gas, which is a raw material for the coating layer, is decomposed and the resulting decomposed substance is chemically vapor deposited on the surface of the fuel core to form a coating layer.

前記被覆燃料粒子の製造は、本発明の流動床における前
記反応室内において行なわれる。
The production of the coated fuel particles is carried out in the reaction chamber of the fluidized bed of the present invention.

前記燃料核は、前記反応室内に予め供給される。The fuel kernels are supplied into the reaction chamber in advance.

前記原料ガスおよび前記キャリアガスは、前記原料ガス
供給管および前記キャリアカス供給管に供給される。
The raw material gas and the carrier gas are supplied to the raw material gas supply pipe and the carrier waste supply pipe.

前記原料ガスとしては、たとえば、アセチレン、プロピ
レン、メチルトリクロルシランガス等の分解可能ガス等
か挙げられる。
Examples of the raw material gas include decomposable gases such as acetylene, propylene, and methyltrichlorosilane gas.

前記キャリアガスとしては、たとえば、水素ガス、アル
ゴンガス、窒素ガス等の不活性ガス等を挙げることがで
きる。
Examples of the carrier gas include inert gases such as hydrogen gas, argon gas, and nitrogen gas.

前記冷却流体導入筒には、冷却流体を供給する。Cooling fluid is supplied to the cooling fluid introduction tube.

前記冷却流体としては、ガスまたは液体か好ましく、た
とえばアルゴンガス、窒素ガス、または水等を挙げるこ
とかできる。
The cooling fluid is preferably a gas or a liquid, such as argon gas, nitrogen gas, or water.

前記冷却流体は、前記原料ガス供給孔および前記キャリ
アガス供給孔における前記原料ガスおよび前記キャリア
ガスを十分に冷却し、前記原料ガスの熱分解を防止する
The cooling fluid sufficiently cools the raw material gas and the carrier gas in the raw material gas supply hole and the carrier gas supply hole, and prevents thermal decomposition of the raw material gas.

前記原料ガスおよび前記キャリアガスは、それぞれ前記
原料ガス供給管および前記キャリアガス供給管を上方に
移動して、前記ガス導入部材に置ける前記原料ガス供給
孔および前記キャリアガス供給孔に導入される。
The raw material gas and the carrier gas move upward through the raw material gas supply pipe and the carrier gas supply pipe, respectively, and are introduced into the raw material gas supply hole and the carrier gas supply hole in the gas introduction member.

前記原料ガスは、前記原料ガス供給孔内に前記原料ガス
供給管か挿入されているのて、そのまま前記原料ガス供
給管を上方に移動する。
Since the raw material gas supply pipe is inserted into the raw material gas supply hole, the raw material gas moves upward through the raw material gas supply pipe as it is.

前記キャリアガスは、前記キャリアガス供給管の最頂部
から、前記ガス導入部材に設けられた前記キャリアガス
供給孔内を上方に移動する。
The carrier gas moves upward through the carrier gas supply hole provided in the gas introduction member from the top of the carrier gas supply pipe.

前記ガス導入部材においては、冷却された前記キャリア
ガスか導入されるのて、前記ガス導入部材全体か冷却さ
れることになる。
As the cooled carrier gas is introduced into the gas introduction member, the entire gas introduction member is cooled.

したかって、前記反応室に供給される以前に前記原料カ
スか、化学蒸着を起したり分解物質を堆積させたりする
ことを防ぐことかできる。
Therefore, it is possible to prevent the raw material waste from causing chemical vapor deposition or depositing decomposed substances before being supplied to the reaction chamber.

さらに、前記キャリアガスは、前記原料ガス供給孔と前
記原料ガス供給管との間に生している間隙にも導入され
るのか望ましい。
Furthermore, it is preferable that the carrier gas is also introduced into the gap existing between the raw material gas supply hole and the raw material gas supply pipe.

前記原料ガス供給孔内を上方に移動した前記原料ガスは
、前記ガス導入部材の上面、すなわち前記反応室の底面
部において、前記反応室内に噴出される。
The raw material gas that has moved upward in the raw material gas supply hole is ejected into the reaction chamber from the upper surface of the gas introduction member, that is, from the bottom surface of the reaction chamber.

前記原料ガスは、前記原料ガス供給管か前記ガス導入部
材の中心部分にほぼ垂直に挿入されているので、上向き
に前記反応室内に噴出される。
Since the source gas is inserted substantially perpendicularly into the center of the source gas supply pipe or the gas introduction member, it is ejected upward into the reaction chamber.

噴出された前記原料ガスは、前記反応室内において、熱
分解を受けて分解物質を生しる。
The ejected raw material gas undergoes thermal decomposition within the reaction chamber to produce decomposed substances.

生した分解物質は、予め前記反応室内に供給されていた
前記燃料核の表面に化学蒸着し、前記被覆層を形成する
The generated decomposed substances are chemically deposited on the surface of the fuel kernels that have been supplied into the reaction chamber in advance to form the coating layer.

前記キャリアガス供給孔内を移動した前記キャリアガス
は、前記ガス導入部材の上面、すなわち前記反応室の底
面部において、前記反応室内に噴出される。
The carrier gas that has moved within the carrier gas supply hole is ejected into the reaction chamber from the upper surface of the gas introduction member, that is, the bottom surface of the reaction chamber.

前記ガス導入部材における前記キャリアガス供給孔は、
第1図および第2図に示すように、前記原料ガス供給孔
から離れるように前記反応室に向かって斜め上向きに形
成された貫通孔である。
The carrier gas supply hole in the gas introduction member is
As shown in FIGS. 1 and 2, this is a through hole formed diagonally upward toward the reaction chamber and away from the source gas supply hole.

したかって、前記反応室の底面部において、前記キャリ
アガスは、第2図に示すように、斜め上向きに外側に向
かって放射状に分散しなから噴出する。
Therefore, at the bottom of the reaction chamber, the carrier gas is radially dispersed and ejected diagonally upward and outward, as shown in FIG.

そのため、前記反応室内において、前記燃料核か滞留し
やすい内壁面付近においても、前記キャリアガスか十分
供給されることになる。
Therefore, in the reaction chamber, the carrier gas is sufficiently supplied even near the inner wall surface where the fuel nuclei tend to accumulate.

したがって、前記反応室内において、前記燃料核の流動
状態がよくなり、前記燃料核および前記原料ガスかより
よく混合されるのて、前記燃料核は、均等に原料ガスと
接触することかてきるようになる。
Therefore, the fluidity of the fuel kernels is improved in the reaction chamber, and the fuel kernels and the source gas are better mixed, so that the fuel kernels can evenly contact the source gas. become.

その結果、前記燃料核の表面に、均質な被覆層を被覆す
ることかてきる。
As a result, the surface of the fuel kernel can be coated with a homogeneous coating layer.

また、前述のように、前記原料カス供給管と前記原料ガ
ス供給孔との間隙に前記キャリアガスか導入されている
場合においては、前記原料ガス供給孔は周囲の前記キャ
リアガスにより十分冷却されており、しかも反応室の底
部における前記原料ガスの濃度が低くなっている。
Further, as described above, when the carrier gas is introduced into the gap between the raw material waste supply pipe and the raw material gas supply hole, the raw material gas supply hole is sufficiently cooled by the surrounding carrier gas. Moreover, the concentration of the source gas at the bottom of the reaction chamber is low.

したがって、噴出口の付近および内壁面下部において、
前記反応室内に噴出される前記原料ガスか化学蒸着して
分解物質か堆積するのを防ぐことかてきる。
Therefore, near the spout and at the bottom of the inner wall,
The raw material gas ejected into the reaction chamber can be chemically vapor-deposited to prevent decomposed substances from accumulating.

さらに、本発明の流動床においては、前記原料ガス供給
孔から噴出する前記原料ガスの中心上向きガス線速度を
大きくし、前記キャリアガス供給孔から噴出する前記キ
ャリアガスのガス線速度を小さくすることにより、反応
室内で速度分布を生じるのて、反応室内て安定した噴流
床を形成することかてきる。
Furthermore, in the fluidized bed of the present invention, the center upward gas linear velocity of the raw material gas jetted out from the raw material gas supply hole is increased, and the gas linear velocity of the carrier gas jetted out from the carrier gas supply hole is decreased. As a result, a velocity distribution is generated within the reaction chamber, and a stable spouted bed can be formed within the reaction chamber.

前記原料ガスのガス線速度については、前記原料ガスの
単位時間当たりの流量て表わすことかてき、好ましい前
記原料ガスの流量は10〜1sO4u/分である。
The gas linear velocity of the raw material gas can be expressed as the flow rate of the raw material gas per unit time, and the preferred flow rate of the raw material gas is 10 to 1 sO4u/min.

前記キャリアガスのガス線速度については、前記キャリ
アガスの単位時間当たりの流量で表わすことかてき、好
ましい前記キャリアガスの流量は10〜100旦/分で
ある。
The gas linear velocity of the carrier gas can be expressed by the flow rate of the carrier gas per unit time, and the preferable flow rate of the carrier gas is 10 to 100 deg/min.

前記原料ガスのガス線速度のさらに細かい調整は、前記
原料ガス供給管の直径を変化させることにより、容易に
行なうことかできる。
Further fine adjustment of the gas linear velocity of the raw material gas can be easily performed by changing the diameter of the raw material gas supply pipe.

前記キャリアガスのガス線速度の調整は、前記キャリア
ガス供給孔の直径8よび傾きを変化させることにより容
易に行なうことかできる。
The gas linear velocity of the carrier gas can be easily adjusted by changing the diameter 8 and the slope of the carrier gas supply hole.

前記ガス導入部材における前記キャリアガスの直径は、
1〜3■であるのが好ましい。
The diameter of the carrier gas in the gas introduction member is
It is preferable that it is 1 to 3 ■.

前記キャリアガスの直径か1mm以下の場合においては
、前記キャリアガスの十分な流量を得ることかできず、
さらに、ガス線速度が大きくなりすぎるために、前記反
応室内の底部における前記燃料核の流動が安定せず、噴
流床の形成か困難である。
If the diameter of the carrier gas is 1 mm or less, it is not possible to obtain a sufficient flow rate of the carrier gas,
Furthermore, since the gas linear velocity becomes too high, the flow of the fuel kernels at the bottom of the reaction chamber is unstable, making it difficult to form a spouted bed.

前記キャリアガスの直径か3−一以上の場合においては
、前記キャリアガス供給孔から発生する前記キャリアガ
スの気泡(気泡とは、ガスの固まりを指す。)か大きく
なりすぎるために、中心上向きにおける前記原料ガスの
流れを乱すことになる。
When the diameter of the carrier gas is 3-1 or more, the carrier gas bubbles (a bubble refers to a lump of gas) generated from the carrier gas supply hole become too large, so that the center upward direction This will disturb the flow of the raw material gas.

また、前記キャリアガス供給孔の傾きは、前記反応室底
面部において、前記原料ガスの噴出口から前記キャリア
ガスの噴出口までの距離か3〜20+u+になるように
設定するのが好ましい。
Further, it is preferable that the inclination of the carrier gas supply hole is set such that the distance from the raw material gas outlet to the carrier gas outlet is 3 to 20+u+ at the bottom of the reaction chamber.

前記ガス導入部材の大きさについては、直径が5〜30
■鳳が好ましい。
Regarding the size of the gas introduction member, the diameter is 5 to 30 mm.
■ Otori is preferred.

前記ガス導入部材の直径が51より小さい場合において
は、中心方向における前記原料ガスおよび前記キャリア
ガスの気泡か混合・合体するため、目的とするガス線速
度分布を得ることかてきない。
If the diameter of the gas introduction member is smaller than 51, bubbles of the raw material gas and the carrier gas in the center direction mix and coalesce, making it impossible to obtain the desired gas linear velocity distribution.

また、前記ガス導入部材の直径か30層層より大きい場
合においては、特に、前記ガス導入部材の外FI軒;斤
17′1焙勧什能六1蓼イ た I’lt−と ÷ l
イ  曲νE応室内に存在する前記燃料核の循環か悪く
、停留を引き起こす等の問題か生しる。
In addition, when the diameter of the gas introduction member is larger than 30 layers, especially the outer FI eaves of the gas introduction member;
B. The circulation of the fuel kernels existing in the νE reaction chamber is poor, causing problems such as stagnation.

前記ガス導入部材の材質については、たとえば、黒鉛製
、モリブデン製等の耐熱性の材質か好ましい。
The material of the gas introducing member is preferably a heat-resistant material such as graphite or molybdenum.

本発明の流動床は、上述したような流動床に限らず1本
発明の目的を阻害しないかぎりにおいては、様々な変形
例を挙げることかできる。
The fluidized bed of the present invention is not limited to the fluidized bed as described above, and various modifications may be made as long as the object of the present invention is not impaired.

たとえば、前記反応室の形状、前記ガス導入部材の全体
形状、前記キャリアガス供給孔の形状、あるいは、前記
ガス導入部材の設置方法等において、本発明の要旨を逸
脱しない範囲て適宜に設計変更することかてきる。前記
ガス導入部材の全体形状については、上面が前記反応室
底部の形状に従った形状をしており、しかも前記原料ガ
ス供給孔および前記キャリアガス供給孔を設けることが
てきる形状てあれば、特に制限はない。
For example, the shape of the reaction chamber, the overall shape of the gas introduction member, the shape of the carrier gas supply hole, the method of installing the gas introduction member, etc. may be appropriately modified without departing from the gist of the present invention. Something comes up. Regarding the overall shape of the gas introduction member, if the upper surface has a shape that follows the shape of the bottom of the reaction chamber, and the shape allows the provision of the raw material gas supply hole and the carrier gas supply hole, There are no particular restrictions.

前記ガス導入部材における前記キャリアガス供給孔につ
いては、安定した噴流床を形成すること−hS−r:缶
ス膓りr大いてけ 貫通」の助 貫通Aめ傾き、形状等
を適邑に設計変更させることかできる。たとえば、第3
図に示すように、前記キサ5アガスの噴出口の形状か前
記原料ガス供給孔をとり囲むリングをいくつかに分割し
たときの断片片状であるような、前記キャリアガス供給
孔を設りることもできる。
The carrier gas supply hole in the gas introduction member should be designed to form a stable jet bed with appropriate inclination, shape, etc. You can change it. For example, the third
As shown in the figure, the carrier gas supply hole is provided in the shape of the jet port of the gas 5 gas, or in the shape of a piece when a ring surrounding the source gas supply hole is divided into several pieces. You can also do that.

すなわち、前記キャリアガス供給孔としては、実施例に
示したような円柱管以外に、角柱状、洸るいは、前記反
応室の底面部に向かって段面精力゛大きくなるような貫
通孔等を挙げることかてきる。
That is, as the carrier gas supply hole, in addition to the cylindrical tube shown in the embodiment, a prismatic, round, or through hole whose stepped surface strength becomes larger toward the bottom of the reaction chamber may be used. I can list many things.

また、第4図に示すように、前記キャリアガス供給孔の
噴出口の位置としては、全ての噴出口を同一円心上に位
置づけるほか、噴出口の半数を千鳥のように異なる半径
の同一円心上に交互に位置づけることもできる。
In addition, as shown in FIG. 4, as for the positions of the jet ports of the carrier gas supply holes, in addition to positioning all the jet ports on the same circular center, half of the jet ports are placed in the same circle with different radii like a staggered pattern. They can also be placed alternately on the mind.

さらには、第5図に示すように、前記ガス導入部材の中
心軸を中心にして、前記ガス導入部材の下部から上部へ
回転させたラセン状の前記キャリアガス供給孔を設けて
もよい。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the carrier gas supply hole may be provided in a spiral shape rotated from the bottom to the top of the gas introduction member about the central axis of the gas introduction member.

また、前記ガス導入部材の取り付は方法についても、第
6図に示すように、様々な取り付は方法かある。
Furthermore, there are various ways of attaching the gas introduction member, as shown in FIG. 6.

第6図(イ)は、前記ガス導入部材を前記反応室の底部
にねじ込む方法を示したものである。
FIG. 6(A) shows a method of screwing the gas introduction member into the bottom of the reaction chamber.

第6図(ロ)は、前記ガス導入部材の下部にネジ付き突
起を設けて、第1図の前記冷却流体導入管の頂部にねじ
込む方法を示したものである。
FIG. 6(B) shows a method of providing a threaded projection on the lower part of the gas introduction member and screwing it into the top of the cooling fluid introduction pipe of FIG.

第6図(ハ)は、第1図の前記原料ガス供給管と前記原
料ガス供給孔との間隙をつぶして、反応室底部に直接溶
接して固定する方法を示したちのである。
FIG. 6(c) shows a method of closing the gap between the source gas supply pipe and the source gas supply hole in FIG. 1 and directly welding and fixing them to the bottom of the reaction chamber.

第6図(ニ)は、前記ガス導入部材を前記キャリアガス
供給管内に導入する方法を示したものである。
FIG. 6(d) shows a method for introducing the gas introduction member into the carrier gas supply pipe.

[発明の効果] 本発明によると、反応室内に噴出するキャリアガスのガ
ス線速度および噴出方向を調整することにより、反応室
内の流動状態を良好にし、安定した噴流床を形成するこ
とができ、また、原料ガスが反応室底部のガス導入部に
おいて化学蒸着するのを防ぐことかでき、たとえば、工
業規模のハツチ量においても、均質な被覆層を製造する
のに使用することのてきる流動床を提供することかでき
る。
[Effects of the Invention] According to the present invention, by adjusting the gas linear velocity and ejection direction of the carrier gas ejected into the reaction chamber, it is possible to improve the flow state within the reaction chamber and form a stable spouted bed. In addition, it is possible to prevent the raw material gas from chemical vapor deposition at the gas inlet at the bottom of the reaction chamber, and for example, a fluidized bed can be used to produce a homogeneous coating layer even in industrial-scale hatch quantities. can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の流動床の一例を示した構成断面図で
ある。第2図は1本発明におけるガス導入部材の一例を
示した説明図である。第3図は、ガス導入部材における
キャリアガス供給孔の変形例を示した説明図である。第
4図は、キャリアガス噴出口の形成例を示した説明図で
ある。第5図は、ガス導入部材の変形例を示した説明図
である。第6図(イ)、(ロ)、(ハ)および(ニ)は
、ガス導入部材の取り付は方法を示した説明図である。 1・ ・ガス導入部材、2・・・原料ガス供給孔、3・
・・キャリアガス供給孔、4・・・反応室、5・・・反
応室底面部、6・・・原料ガス噴出口、7・・・キャリ
アガス噴出口、8・・・間隙、9・・・原料ガス供給管
、10・・・キャリアガス供給管、II・・・冷却流体
導入筒、12・・・キャリアガス供給管最頂部、13・
・・反応室周側面、14・・・ガス導入部材取り付はネ
ジ、15・・・ガス導入部材取り付は溶接箇所。 第1図 第2図 第4図 第5図
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a fluidized bed according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the gas introducing member in the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a modification of the carrier gas supply hole in the gas introduction member. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the formation of carrier gas jet ports. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a modification of the gas introduction member. FIGS. 6(a), (b), (c), and (d) are explanatory views showing how to attach the gas introduction member. 1. Gas introduction member, 2. Raw material gas supply hole, 3.
...Carrier gas supply hole, 4...Reaction chamber, 5...Bottom part of reaction chamber, 6...Material gas outlet, 7...Carrier gas outlet, 8...Gap, 9... - Raw material gas supply pipe, 10... Carrier gas supply pipe, II... Cooling fluid introduction tube, 12... Top part of carrier gas supply pipe, 13.
... Circumferential side of the reaction chamber, 14... Gas introduction member is attached with screws, 15... Gas introduction member is attached with welded parts. Figure 1 Figure 2 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 反応室の底部に、反応室内に垂直に原料ガスを吹き上げ
る原料ガス供給孔と、前記原料ガス供給孔の周囲に配設
されるとともに前記反応室内に向かって前記原料ガス供
給孔の中心軸線から離れるように斜め上方に向かう中心
軸線を有するキャリアガス供給孔とを設けてなることを
特徴とする流動床。
A raw material gas supply hole that blows raw material gas vertically into the reaction chamber at the bottom of the reaction chamber, and a raw material gas supply hole arranged around the raw material gas supply hole and away from the central axis of the raw material gas supply hole toward the reaction chamber. What is claimed is: 1. A fluidized bed comprising: a carrier gas supply hole having a central axis directed obliquely upward;
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005104139A1 (en) * 2004-04-21 2005-11-03 Nuclear Fuel Industries, Ltd. Apparatus for manufacturing coated fuel particle for high temperature gas-cooled reactor
JP2006284489A (en) * 2005-04-04 2006-10-19 Nuclear Fuel Ind Ltd Manufacturing method of coated fuel particle for high-temperature gas-cooled reactors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005104139A1 (en) * 2004-04-21 2005-11-03 Nuclear Fuel Industries, Ltd. Apparatus for manufacturing coated fuel particle for high temperature gas-cooled reactor
EP2455944A1 (en) * 2004-04-21 2012-05-23 Nuclear Fuel Industries, Ltd. Apparatus for manufacturing coated fuel particles for high-temperature gas-cooled reactor
JP2006284489A (en) * 2005-04-04 2006-10-19 Nuclear Fuel Ind Ltd Manufacturing method of coated fuel particle for high-temperature gas-cooled reactors

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