[實用新型]一種反應器旋轉制備納米碳材料的裝置

有效

• 申請號: 201720756859.4
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN206858171U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 張衛珂;朱衛中;王燁敏;張敏;王學霞;薄秋芳
• 申請（專利權）人: 山西中興環能科技有限公司
• 主分類號: C01B32/15
• 分類號: C01B32/15;C01B32/164;C01B32/18;C01B32/186
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技術領域

本實用新型涉及納米碳材料制備技術領域，尤其是一種反應器旋轉制備納米碳材料的裝置。

背景技術

納米材料是指具有成相或晶粒結構的長度小于100nm的材料，它包括具有顆粒尺寸為1～100nm的超微粒子材料和由納米超微粒子組成的納米固體材料。碳納米材料的特性在極大差異，如碳納米顆粒、無定形碳、碳納米球、碳納米管和碳納米管粒子及催化劑粒子等，其中網狀具有螺旋、管狀結構的碳納米管性能特別突出，其質輕、近六邊形完美一維結構，以及本身所具有的奇特力學、電磁學和化學性能，借助納米材料本身的自組裝效應、小尺寸和量子效應及表面效應，與其他材料復合，廣泛應用于場發射電子源用微型電子元件(如納米線、納米棒、納米電子開關、記憶元件等)、納米儲氫材料、超大容量雙電層電容材料、微型零件(如微型齒輪、分子線圈、活塞、泵)、隱形飛機的雷達吸波材料、光導材料、非線性光學材料、軟鐵磁性材料和分子載體及生物傳感材料等。

目前，碳納米材料的制備方法多種多樣，可大致歸為以下幾種：石墨電弧法、化學氣相沉積法、激光蒸發法、熱解聚合物法、火焰法、離子輻射法、電解法、原位合成法、模板法等。盡管研究目的不同，但各種制備方法的核心都是要對體系中各納米單元的自身幾何參數、空間分布參數和體積分數等進行有效的控制，尤其是要通過對制備條件(空間限制條件，反應動力學因素、熱力學因素等)的控制，來保證體系研究的納米單元的組成相至少一維尺寸在納米尺度范圍內(即控制納米單元的初級結構)，其次是考慮控制納米單元聚集體的次級結構。但能批量生產的方法只有石墨電弧法、化學氣相沉積法和激光蒸發法三種；且激光蒸發法因其本身所需的昂貴激光設備而受到限制，化學氣相沉積法則因成本低、產率高而最適應于批量工業化生產制造，但由于現有設備及生產方法大多是間歇式操作，極大地阻礙了化學氣相沉積法對納米碳材料的批量化連續制備和生產。

實用新型內容

本實用新型提供一種反應器旋轉制備納米碳材料的裝置，以解決現有技術中納米碳材料的生產設備及方法無法實現連續化生產的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為：

一種反應器旋轉制備納米碳材料的裝置，包括：管式反應器，其始端設有進氣管，其末端設有排氣管和排料管；進氣管上設有進料管；排料管上設有截止閥；反應器可圍繞其中心軸旋轉，并可調節其兩端的高度，使其呈一定傾角；為反應器加熱的加熱爐，設于反應器的反應區位置；進料室，與進料管相連接；底部設有排出口的電磁分離器，位于排料管的下方。

本實用新型的有益效果：

本實用新型解決了納米碳材料的連續化地制備-收集-分離的問題，實現了納米碳材料的連續收集和分離，省去納米碳材料單獨收集和單獨分離的工序，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效率和生產量；該系統的設備要求簡單，操作便捷，使用安全可靠，且維護方便，適用于工業化生產。

附圖說明

圖1為實施例中反應器旋轉制備納米碳材料的裝置的結構示意圖。

圖中：1、反應器；2、加熱爐；3、進料室；4、進料管；5、進氣管；6、排氣管；7、排料管；8、截止閥；9、電磁分離器；10、第一排出口；11、第二排出口。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，一種反應器旋轉制備納米碳材料的裝置，包括：管式反應器1、為反應器1加熱的加熱爐2、進料室3和底部設有排出口的電磁分離器9；其中，

反應器1的始端100設有進氣管5，其末端200設有排氣管6和排料管7；進氣管5上設有進料管4；排料管7上設有截止閥8；反應器1可圍繞其中心軸旋轉，并可調節其兩端的高度，使其呈一定傾角；加熱爐2設于反應器1的反應區位置；加熱爐2需隨反應器1的傾斜而傾斜；進料室3與進料管4相連接；電磁分離器9位于排料管7的下方。

實施例中，反應器1旋轉的實現可以采用現有技術，優選地，反應器的兩端固定，中間部分旋轉，采用旋轉動密封的方式來實現密封。反應器的兩端固定，其目的是實現納米碳材料旋轉到反應器末端的排料口處能順利排出。

實施例中，反應器1的傾斜角度為-10～10度。

優選地，實施例中電磁分離器9為電磁振動分離器。