[發(fā)明專利]一種尾氣處理系統(tǒng)及連續(xù)制備納米碳材料的裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610328219.3
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN107413138A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱衛(wèi)中;張衛(wèi)珂;王學(xué)霞;張敏;王燁敏
• 申請（專利權(quán)）人: 山西中興環(huán)能科技有限公司
• 主分類號: B01D47/00
• 分類號: B01D47/00;B01D53/26;C01B32/15
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制備納米碳材料的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種尾氣處理系統(tǒng)及連續(xù)制備納米碳材料的裝置。

背景技術(shù)

近些年，天然氣、煤層氣、沼氣等烷氫類氣體（主要成分是甲烷）催化裂解制碳制氫是研究熱點，通過裂解CH4可以制備納米碳材料（納米洋蔥碳、納米碳管、納米碳鏈等）和不含碳氧化物的H2（可直接作為燃料使用），由于能夠同時得到這兩種非常重要的產(chǎn)品，所以該技術(shù)路線引起了許多研究者的重視。目前該技術(shù)的主要產(chǎn)品是高附加值的石墨化納米碳材料，該產(chǎn)品有著良好的電子、機(jī)械性能，化學(xué)惰性，生物相容性，被廣泛地應(yīng)用于工程、電子、化工、生物等領(lǐng)域，同時排出的尾氣中含有大量的氫氣和少部分空心的納米碳材料?，F(xiàn)有技術(shù)通常將尾氣集中收集后再處理，生產(chǎn)效率低，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種尾氣處理系統(tǒng)及連續(xù)制備納米碳材料的裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)納米碳材料產(chǎn)生的尾氣處理的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種尾氣處理系統(tǒng)，包括：旋風(fēng)分離器，包括錐體，錐體的底部開設(shè)有出料口，錐體的下部的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)氣口，錐體的上部開設(shè)有進(jìn)水口，錐體的頂部開設(shè)有出氣口；引風(fēng)機(jī)、干燥器和儲氣罐，引風(fēng)機(jī)通過管道與出氣口連通，干燥器設(shè)于引風(fēng)機(jī)和儲氣罐之間。

本發(fā)明還涉及包含有上述尾氣處理系統(tǒng)的連續(xù)制備納米碳材料的裝置，包括：管式反應(yīng)器，其始端設(shè)有進(jìn)氣管，其末端設(shè)有排氣管和排料管；進(jìn)氣管上設(shè)有進(jìn)料管；反應(yīng)器可圍繞其中心軸旋轉(zhuǎn)，并可調(diào)節(jié)其兩端的高度，使其呈一定傾角；為反應(yīng)器加熱的加熱爐，設(shè)于反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)位置；燃?xì)鉅t，為加熱爐提供熱量；旋風(fēng)分離器，包括錐體，錐體的底部開設(shè)有出料口，錐體的下部的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)氣口，錐體的上部開設(shè)有進(jìn)水口，錐體的頂部開設(shè)有出氣口；進(jìn)氣口與排氣管通過管道連通；引風(fēng)機(jī)、干燥器和儲氣罐，引風(fēng)機(jī)通過管道與出氣口連通，干燥器設(shè)于引風(fēng)機(jī)和儲氣罐之間；儲氣罐與燃?xì)鉅t通過管道連通。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的尾氣處理系統(tǒng)，直接與尾氣的排出口連接，將混合氣體和空心的納米碳材料分離后，回收利用，實現(xiàn)了對天然氣、煤層氣、沼氣等的最大化利用。2、本發(fā)明連續(xù)制備納米碳材料的裝置解決了納米碳材料的連續(xù)化地制備-收集-分離-尾氣處理的問題，實現(xiàn)了納米碳材料的連續(xù)收集、分離和尾氣回收再利用，省去納米碳材料單獨收集和單獨分離、以及尾氣再處理的工序，減少了人力成本和時間成本，提高了納米碳材料的在線生產(chǎn)效率和生產(chǎn)量；同時也降低了烷氫類氣體催化裂解時所需的能耗，滿足了節(jié)能減排的要求；該系統(tǒng)的設(shè)備要求簡單，操作便捷，使用安全可靠，且維護(hù)方便，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為實施例中連續(xù)制備納米碳材料的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、反應(yīng)器；2、加熱爐；3、進(jìn)料管；4、進(jìn)氣管；5、燃?xì)鉅t；6、排料管；7、排氣管；10、錐體；11、出料口；12、進(jìn)氣口；13、進(jìn)水口；14、出氣口；15、引風(fēng)機(jī)；16、干燥器；17、儲氣罐；18、儲水罐；19、壓力泵。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種尾氣處理系統(tǒng)，包括：旋風(fēng)分離器、引風(fēng)機(jī)15、干燥器16和儲氣罐17；旋風(fēng)分離器包括錐體10，錐體10的底部開設(shè)有出料口11，錐體10的下部的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)氣口12，錐體10的上部開設(shè)有進(jìn)水口13，錐體10的頂部開設(shè)有出氣口14；引風(fēng)機(jī)15通過管道與出氣口14連通，干燥器16設(shè)于引風(fēng)機(jī)15和儲氣罐17之間。優(yōu)選地，進(jìn)水口13位于錐體10高度的2/3處。

優(yōu)選地，實施例中的尾氣處理系統(tǒng)還包括：儲水罐18和壓力泵19，壓力泵19將儲水罐18中的水經(jīng)進(jìn)水口13泵入錐體10內(nèi)。

如圖1所示，本發(fā)明還涉及包含有上述尾氣處理系統(tǒng)的連續(xù)制備納米碳材料的裝置，其還包括：管式反應(yīng)器1、為反應(yīng)器1加熱的加熱爐2、和為加熱爐2提供熱量的燃?xì)鉅t5；其中，

管式反應(yīng)器1，其始端100設(shè)有進(jìn)氣管4，其末端200設(shè)有排氣管7和排料管6；進(jìn)氣管4上設(shè)有進(jìn)料管3；反應(yīng)器1可圍繞其中心軸旋轉(zhuǎn)，并可調(diào)節(jié)其兩端的高度，使其呈一定傾角；加熱爐2需隨反應(yīng)器1的傾斜而傾斜；進(jìn)氣口12與排氣管7通過管道連通；加熱爐2設(shè)于反應(yīng)器1的反應(yīng)區(qū)位置；儲氣罐17與燃?xì)鉅t5通過管道連通。

實施例中，反應(yīng)器1旋轉(zhuǎn)的實現(xiàn)可以采用現(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)選地，反應(yīng)器的兩端固定，中間部分旋轉(zhuǎn)，采用旋轉(zhuǎn)動密封的方式來實現(xiàn)密封。反應(yīng)器的兩端固定，其目的是實現(xiàn)納米碳材料旋轉(zhuǎn)到反應(yīng)器末端的排料口處能順利排出。